位运算讲解(剪辑)

位运算是指按二进制进行的运算。在系统软件中,常常需要处理二进制位的问题。C语言提供了6个位操作

运算符。这些运算符只能用于整型操作数,即只能用于带符号或无符号的char,short,int与long类型。
C语言提供的位运算符列表:
运算符 含义 描述
& 按位与 如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1,否则为0
| 按位或 两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1
^ 按位异或 若参加运算的两个二进制位值相同则为0,否则为1
~ 取反 ~是一元运算符,用来对一个二进制数按位取反,即将0变1,将1变0
<< 左移 用来将一个数的各二进制位全部左移N位,右补0
>> 右移 将一个数的各二进制位右移N位,移到右端的低位被舍弃,对于无符号数,高位补0

1按位与运算符(&

按位与 是指:参加运算的两个数据,按二进制位进行 “与” 运算。如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1;否则为0。这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。逻辑上的“与”,要求运算数全真,结果才为真。若,

A=true,B=true,则A∩B=true 例如:3&5 3的二进制编码是11(2进制)。(为了区分十进制和其他进制,本文规定,凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号,括号中注明其进制,二进制则标记为2)内存储存数据(专业)的基本单位是字节(Byte),一个字节由8个位(bit)所组成。位是用以描述电脑数据量的最小单位。二进制系统中,每个0或1就是一个位。将11(2)补足成一个字节,则是00000011(2)。5的二进制编码是101(2),将其补足成一个字节,则是00000101(2)
按位与运算:
 00000011(2)
&00000101(2)
 00000001(2)
由此可知3&5=1
c语言代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=3;
 int b = 5;
 printf("%d",a&b);
}
按位与的用途:
(1)清零
若想对一个存储单元清零,即使其全部二进制位为0,只要找一个二进制数,其中各个位符合一下条件:

原来的数中为1的位,新数中相应位为0。然后使二者进行&运算,即可达到清零目的。
例:原数为43,即00101011(2),另找一个数,设它为148,即10010100(2),将两者按位 与运算:
 00101011(2)
&10010100(2)
 00000000(2)
c语言源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=43;
 int b = 148;
 printf("%d",a&b);
}
(2)取一个数中某些指定位
若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节,只需要将a与8个1按位与即可。
a 00101100 10101100
b 00000000 11111111
c 00000000 10101100
(3)保留指定位:
与一个数进行“按位与”运算,此数在该位取1.
例如:有一数84,即01010100(2),想把其中从左边算起的第3,4,5,7,8位保留下来,运算如下:
 01010100(2)
&00111011(2)
 00010000(2)
即:a=84,b=59
    c=a&b=16
c语言源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=84;
 int b = 59;
 printf("%d",a&b);
}

2、“按位或”运算符(|)
两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1。借用逻辑学中或运算的话来说就是,一真为真。
例如:60(8)|17(8),将八进制60与八进制17进行按位或运算。
 00110000
|00001111
 00111111
c语言源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=060;
 int b = 017;
 printf("%d\n",a|b);
}
应用:按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。例如:如果想使一个数a的低4位改为1,则只需要

将a与17(8)进行按位或运算即可。

3异或运算符(^
他的规则是:若参加运算的两个二进制位值相同则为0,否则为1
即0∧0=0,0∧1=1,1∧0=1, 1∧1=0
   
例:   00111001
        ∧ 00101010
           00010011
c语言源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=071;
 int b = 052;
 printf("%d\n",a^b);
}
应用:
(1)使特定位翻转
设有数01111010(2),想使其低4位翻转,即1变0,0变1.可以将其与00001111(2)进行“异或”运算,

即:
 01111010
^00001111
 01110101
运算结果的低4位正好是原数低4位的翻转。可见,要使哪几位翻转就将与其进行∧运算的该几位置为1

即可。
(2)与0相“异或”,保留原值
例如:012^00=012
        00001010
       ^00000000
        00001010
因为原数中的1与0进行异或运算得1,0^0得0,故保留原数。
(3) 交换两个值,不用临时变量
例如:a=3,即11(2);b=4,即100(2)。
想将a和b的值互换,可以用以下赋值语句实现:
    a=a∧b;
   
b=b∧a;
   
a=a∧b;
a=011(2)
    (∧)b=100(2)
a=111(2)(a∧b的结果,a已变成7)
    (∧)b=100(2)
b=011(2)(b∧a的结果,b已变成3)
    (∧)a=111(2)

a=100(2)(a∧b的结果,a已变成4)
等效于以下两步:
    ① 执行前两个赋值语句:“a=a∧b;”和“b=b∧a;”相当于b=b∧(a∧b)。
    ② 再执行第三个赋值语句: a=a∧b。由于a的值等于(a∧b),b的值等于(b∧a∧b),

因此,相当于a=a∧b∧b∧a∧b,即a的值等于a∧a∧b∧b∧b,等于b。
很神奇吧!
c语言源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=3;
 int b = 4;
 a=a^b;
 b=b^a;
 a=a^b;
 printf("a=%d b=%d",a,b);
}

4取反运算符(~
他是一元运算符,用于求整数的二进制反码,即分别将操作数各二进制位上的1变为0,0变为1。
例如:~77(8)
源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=077;
 printf("%d",~a);
}

5、左移运算符(<<
左移运算符是用来将一个数的各二进制位左移若干位,移动的位数由右操作数指定(右操作数必须是非负

值),其右边空出的位用0填补,高位左移溢出则舍弃该高位。
例如:将a的二进制数左移2位,右边空出的位补0,左边溢出的位舍弃。若a=15,即00001111(2),左移2

位得00111100(2)。
源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=15;
 printf("%d",a<<2);
}
左移1位相当于该数乘以2,左移2位相当于该数乘以2*2=4,15<<2=60,即乘了4。但此结论只适用于该

数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。
    假设以一个字节(8位)存一个整数,若a为无符号整型变量,则a=64时,左移一位时溢出的是0

,而左移2位时,溢出的高位中包含1。

6、右移运算符(>>
右移运算符是用来将一个数的各二进制位右移若干位,移动的位数由右操作数指定(右操作数必须是非负

值),移到右端的低位被舍弃,对于无符号数,高位补0。对于有符号数,某些机器将对左边空出的部分

用符号位填补(即“算术移位”),而另一些机器则对左边空出的部分用0填补(即“逻辑移位”)。注

意:对无符号数,右移时左边高位移入0;对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移

入0。如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。有的系统移入0,有的

系统移入1。移入0的称为“逻辑移位”,即简单移位;移入1的称为“算术移位”。
例: a的值是八进制数113755:
   a:1001011111101101 (用二进制形式表示)
   a>>1: 0100101111110110 (逻辑右移时)
   a>>1: 1100101111110110 (算术右移时)
   在有些系统中,a>>1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C

编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1,左面移入高位的是1。
源代码:
#include <stdio.h>
main()
{
 int a=0113755;
 printf("%d",a>>1);
}

7、位运算赋值运算符

位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。
   例如:
&=, |=, >>=, <<=, ∧=
  
例:  a & = b相当于 a = a & b
         a << =2相当于a = a << 2

位运算讲解(剪辑)

时间: 2024-10-05 12:52:48

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C#位运算讲解与示例

原文:C#位运算讲解与示例[转] 在C#中可以对整型运算对象按位进行逻辑运算.按位进行逻辑运算的意义是:依次取被运算对象的每个位,进行逻辑运算,每个位的逻辑运算结果是结果值的每个位.C#支持的位逻辑运算符如表2.9所示. 运算符号 意义 运算对象类型 运算结果类型 对象数 实例 ~ 位逻辑非运算 整型,字符型 整型 1 ~a & 位逻辑与运算 2 a & b | 位逻辑或运算 2 a | b ^ 位逻辑异或运算 2 a ^ b <<  位左移运算 2 a<<4 &g

C#位运算讲解与示例2

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位运算专题

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(转)位运算简介及使用技巧

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Java位运算原理及使用讲解

前言日常开发中位运算不是很常用,但是巧妙的使用位运算可以大量减少运行开销,优化算法.举个例子,翻转操作比较常见,比如初始值为1,操作一次变为0,再操作一次变为1.可能的做法是使用三木运算符,判断原始值为1还是0,如果是1,设置为0,否则设置为0.但是使用位运算,不用判断原始值,直接改变值就可以: 1^num//num为原始值 当然,一条语句可能对代码没什么影响,但是在高重复,大数据量的情况下将会节省很多开销. 以下是自己整理的关于java位运算的部分内容,如有错误,还请指出,以共同进步,先行致谢

HDU 5023 A Corrupt Mayor&#39;s Performance Art(线段树+优美的位运算)

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浅谈位运算

位运算算是从汇编语言一代传下来的老东西了,只有寥寥6个运算符.乍一看,你会说它没什么用处,那么你只对了一半:站在现在的高级编程角度来讲,确实用处不大:但是在涉及硬件底层的编程(如驱动程序,嵌入式开发)里,需要很强的操纵硬件能力,这时,就常常涉及到位运算. 位运算有6个运算符,它们分别是:&(与).|(或).^(异或).~(取反).>>(右移).<<(左移).其含义如下表所示: 运算符 含义 & 按位与 | 按位或 ^ 按位异或 ~ 取反 << 左移 &g

位运算 的探究

前言 由于博主是在工作的闲余时间持续写文章的,所以只有这里 位运算 的探究[http://github.tiankonguse.com/blog/2014/10/10/bit-operation/]有最新的更新,其他地方只是文章的初稿,往往不完整. PS:更新时间 2014-10-22. 由于有人没看明白起初的O(n)操作, 所以这里就先简单的介绍一下 O(n log(n))的做法. 我这里添加上基本的做法, 然后把O(n)做法的分析写的更详细了一个, 明白的人可能看起来比较啰嗦, 抱歉了. 另