C#位运算符的基本用法

位运算符包括:| 按位或 OR,& 按位与 AND,^ 按位异或 XOR,~ 取反 NOT,<< 左移 Left Shift,>> 右移 Right Shift,等等。本篇体验位运算符在C#中的应用。主要包括:

○ 进制转换
    ※ 十进制转换成二进制
    ※ 二进制转换成十进制
○ | 按位或操作符
○ & 按位与操作符
○ ^ 按位异或操作符
    ※ 使用^按位异或交换2个数
    ※ 使用^按位异或进行加密运算
○ ~ 取反操作符
○ x << n 左移运算符
○ x >> n 右移运算符

进制转换

因为位运算是在二进制基础上进行的,所以进制转换是位运算的前提。

□ 十进制转换成二进制

比如,把10进制的数783转换成二进制,经过下面10个步骤。


把余数从下到上拼接起来,就是783的二进制,即1100001111。

在C#中,如果是Int16类型,意味着有16位整型数。对于783来说,如果表示成Int16类型,不足16位的话,要在前面补0,即要在1100001111补6个0,完整的表示是:0000001100001111。同样的道理,如果是Int32类型,意味着有32位整型数。

如何把-783转换成Int16类型的二进制呢?

→我们知道正数783表示成Int16类型的二进制是:0000001100001111
→在每个位置上倒转,即如果是1就变成0,反之亦然,倒转后变成:1111110011110000
→再加上1,变成:1111110011110001

□二进制转换成十进制

比如,把Int16类型的二进制数0000000100010110转换成十进制,经过下面的16个步骤。

从右向左,依次乘以2的n次方。

把所有的结果加起来:
0 + 2 + 4 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 256 + 0 = 2 + 4 + 16 + 256 = 278
所以,0000000100010110的十进制数是278。

如何把一个Int16类型的负二进制数转换成十进制呢?

比如有这样的一个二进制数:1111111111010011(Int16类型,第一位是数字1表示负数,第一位是数字0表示正数)
→每个位置上反转变成:0000000000101100
→进过计算,得到的十进制数是:44
→再加1,得到:45
→再变成负数,得到:-45

| 按位或操作符

假设,十进制数38和53进行按位或计算。
→经过计算,十进制数38的二进制表达是00100110,十进制数538的二进制表达是00110101。
→对| 按位或操作符来说,只要对应的二个二进位有一个为1时,结果就为1。

→把得到的00110111转换成十进制就是:55

如果用C#表示就是:

byte result = 38 | 53;

& 按位与操作符

假设,十进制数76和231进行按位与计算。
→经过计算,十进制数76的二进制表达是01001100,十进制数231的二进制表达是11100111。
→对& 按位与操作符来说,只要对应的二个二进位有一个为0时,结果就为0。

→把得到的 01000100转换成十进制就是:68

如果用C#表示就是:

byte result = 76 & 231;

^ 按位异或操作符

假设,十进制数138和43进行按位与计算。
→经过计算,十进制数138的二进制表达是10001010,十进制数43的二进制表达是00101011。
→对^ 按位异或操作符来说,当两对应的二进位相异时,结果为1。

→把得到的10100001转换成十进制就是:161

如果用C#表示就是:

byte result = 138 ^ 43 ;

□ 例子1:使用^ 按位异或交换2个数

int x = 4;
int y = 6;
x ^= y;
y ^= x;
x ^= y;
Console.WriteLine(x); //6
Console.WriteLine(y); //4

以上过程是这样的:
(1)x ^= y,相当于x = x ^ y
x的二进制是:00100
y的二进制是:00110
x和y进行异或,结果是:00010
x转换成十进制后,x为:2

(2)y ^= x,相当于y = y ^ x
y的二进制是:00110
x的二进制是:00010
y和x进行异或,结果是:00100
y转换成十进制后,y为:4

(3)x ^= y,相当于x = x ^ y
x的二进制是:00010
y的二进制是:00100
x和y进行异或,结果是:00110
x转换成十进制后,x为:6

□ 例子2:使用^按位异或进行加密运算

string msg = "这是我要加密的string字符串";
string k = "mypassword";
for(int i = 0; i < msg.Length; i++)
{
    sb.Append((char)(msg[i] ^ k[i % k.Length]));
}
Console.WriteLine(sb.ToString());

~ 取反操作符

假设,十进制数52进行取反计算。
→经过计算,十进制数52的二进制表达是00110100
→对~ 取反操作符来说,对应的二进位数按位求反,0变成1,1变成0

→把得到的11001011转换成十进制就是:203

如果用C#表示就是:

byte result = ~52;

x << n 左移运算符

每位向左移动n位,右边空缺的位置补0。
假设,十进制数154进行左移。

如果用C#表示就是:

byte b1 = 154;
byte b2 = (byte)b1 << 1;
Console.Writeline(b2);//结果是52,二进制是00110100

x >> n 右移运算符

每位向右移动n位,左边空缺的位置补0。
假设,十进制数155进行右移。

如果用C#表示就是:

byte b1 = 155;
byte b2 = (byte)(b1 >> 1);
Console.WriteLine(b2); // 结果: 77

总结:
| 按位或操作符来说,只要对应的二个二进位有一个为1时,结果就为1
& 按位与操作符来说,只要对应的二个二进位有一个为0时,结果就为0
^ 按位异或操作符来说,当两对应的二进位相异时,结果为1
~ 取反操作符来说,对应的二进位数按位求反,0变成1,1变成0
x << n 左移运算符,每位向左移动n位,右边空缺的位置补0
x >> n 右移运算符,每位向右移动n位,左边空缺的位置补0

参考资料:
Swapping of variables without Third Variable using XOR Logic
Understand how bitwise operators work
http://baike.baidu.com/view/9895739.htm?fr=aladdin

C#位运算符的基本用法

时间: 2024-10-28 17:35:18

C#位运算符的基本用法的相关文章

Java算数运算符、赋值运算符、比较运算符、位运算符、三目运算符的基本用法

在知道基本用法之前肯定要先了解一下什么是运算符,运算符就是对常量和变量进行操作的符号,它分为算数运算符.赋值运算符.比较运算符.逻辑运算符.位运算符.三目运算符. 算数运算符的种类 + - * / % ++ -- 注:整数相除只能得到整数,如果想得到小数,就要使用浮点数(float.double):/是获得除法的商:%获取的是除法操作的余数(4%5=8),运算结果的符号取决于参与运算的左边的符号. ++\--运算符的用法 ++:自加.对原有的数据进行+1 --:自减.对原有数据进行-1 放在操作

(原创)c#学习笔记04--流程控制01--布尔逻辑02--按位运算符

4.1.2  按位运算符 &和 | 运算符还有一个作用:对数值执行操作.以这种方式使用时,它们处理的是变量中存储的一系列位,而不是变量值,因此它们称为按位运算符. 下面先讨论&和 |.&运算符第一个操作数中的每个位都与第二个操作数中相同位置上的位进行比较,在得到的结果中,各个位置上的位如表4-5所示. | 运算符与此类似,但得到的结果位是不同的.如表4-6所示. ^运算符的用法与此相同.如果操作数中相同位置上的位有且仅有一个是1,其结果位就是1,如表4-7所示. C#中还可以使用一

java基础:运算符的基本用法

运算符: 就是对常量和变量进行操作的符号. 算数运算符: A:+,-,*,/,%,++,-- B:+的用法 a:加法 b:正号 c:字符串连接符 C:/和%的区别 数据做除法操作的时候,/取得是商,%取得是余数 D:++和--的用法 a:他们的作用是自增或者自减 b:使用 **单独使用 放在操作数据的前面和后面效果一样. a++或者++a效果一样. **参与操作使用 放在操作数的前面:先自增或者自减,再参与操作 int a = 10; int b = ++a; 放在操作数的后面:先参与操作,再自

PHP中的运算符---位运算符、递增递减运算符、三元运算符、字符串运算符、数组运算符、类型运算符、错误控制运算符

1.位运算符 位运算符用来对整型数的指定位进行置位,如果被操作数是字符串,则对该字符串的ASCII码值进行操作. 运算类型 运算符 举例 结果 按位与 & $a & $b 将$a 与 $b 中均为1的位置为1,其余置为0 按位或 | $a | $b 将$a 中为1 或$b中为1的位置为1,其余置为0 按位异或 ^ $a ^ $b 将$a 与 $b 中不同的位置为1,其余置为0 按位非 ~ ~ $a 将 $a 中为1的位置为0,为0的位置为1 左移 << $a <<

ECMAScript 位运算符

位运算符是在数字底层(即表示数字的 32 个数位)进行操作的. 重温整数 ECMAScript 整数有两种类型,即有符号整数(允许用正数和负数)和无符号整数(只允许用正数).在 ECMAScript 中,所有整数字面量默认都是有符号整数,这意味着什么呢? 有符号整数使用 31 位表示整数的数值,用第 32 位表示整数的符号,0 表示正数,1 表示负数.数值范围从 -2147483648 到 2147483647. 可以以两种不同的方式存储二进制形式的有符号整数,一种用于存储正数,一种用于存储负数

c++位运算符介绍

下面是C/C++位操作运算符列表,其中运算符优先级为从上到下递减,但<<,>>优先级相同. C/C++位操作运算符 操作符 功能 用法 ~ 位求反 ~expr << 左移 expr1 << expr2 >> 右移 expr1 >> expr2 & 位与 expr1 & expr2 ^ 位异或 expr1 ^ expr2 | 位或 expr1 | expr2 位简介 位是数据存储的最小单位.在 计算机中的二进制数系统中,

进制转换及位运算符

二进制与十进制之间的转换 1 十进制转二进制 方法为:十进制数除2取余法,即十进制数除2,余数为权位上的数,得到的商值继续除2,依此步骤继续向下运算直到商为0为止. (具体用法如下图) 2 二进制转十进制 方法为:把二进制数按权展开.相加即得十进制数. (具体用法如下图) END 百度经验:jingyan.baidu.com 二进制与八进制之间的转换 1 二进制转八进制 方法为:3位二进制数按权展开相加得到1位八进制数.(注意事项,3位二进制转成八进制是从右到左开始转换,不足时补0). (具体用

C/C++ 位运算符

C/C++位操作运算符 操作符 功能 用法 ~ 位求反 ~expr << 左移 expr1 << expr2 >> 右移 expr1 >> expr2 & 位与 expr1 & expr2 ^ 位异或 expr1 ^ expr2 | 位或 expr1 | expr2 例子请参见 http://www.cnblogs.com/thujason/archive/2010/07/08/1773529.html

JavaScript位运算符

位运算符是在数字底层(即表示数字的 32 个数位)进行操作的. 重温整数 ECMAScript 整数有两种类型,即有符号整数(允许用正数和负数)和无符号整数(只允许用正数).在 ECMAScript 中,所有整数字面量默认都是有符号整数,这意味着什么呢? 有符号整数使用 31 位表示整数的数值,用第 32 位表示整数的符号,0 表示正数,1 表示负数.数值范围从 -2147483648 到 2147483647. 可以以两种不同的方式存储二进制形式的有符号整数,一种用于存储正数,一种用于存储负数