位运算:按位与、按位或、按位异或、按位左移、按位右移

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了位运算:按位与、按位或、按位异或、按位左移、按位右移。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一、基础知识补充

    (1)位运算

    (2)二进制的详细操作

二、位运算

    (1)按位与(&)

    (2)按位或(|)

    (3)按位异或(^)

      (4)按位左移(<<)

    (5)按位右移(>>)

三、位运算例题

    题目描述:

    题解:

四、共勉


一、基础知识补充

    (1)位运算

    位运算符要比一般的算术运算符速度要快,而且可以实现一些算术运算不能实现的功能(文章后面会举例子)。如果在完成代码的时候需要做到开发效率高,位运算是必不可少的。位运算用来对二进制位进行操作,包括:按位与(&)、按位或(|)、按位异或(^)、按位取反(~)、按位左移(<<)、按位右移(>>) 。

    (2)二进制的详细操作

    在进行位运算的时候,会用到大量的二进制源码、反码、补码,所以有需要的朋友可以看看我的上一篇文章哦!!!

    文章的链接:  http://t.csdn.cn/dasNJ

二、位运算

    (1)按位与(&)

    1. 应用范围:必须在整数范围内进行

    2. 运算方法:将整数从十进制转化为二进制数,上下比较,有零则零 ,两个都是 1 才是 1。

    3. 运算编码:补码

    4. 输出方式:整形表达式计算使用在内存中的是补码,打印和看到的都是源码。

    举例:将 3 & (-5)

// int 为整型4个字节有32个bit位
int a = 3 ;  // 00000000 00000000 00000000 000000011   正数,源码=反码=补码
int b = -5 ; // 10000000 00000000 00000000 000000101   -5的源码
             // 11111111 11111111 11111111 111111010   -5的反码
             // 11111111 11111111 11111111 111111011   -5的补码

int c = a & b ;  //按位与:上下比较,有零则零,两个都为 1 才是 1

             // 00000000 00000000 00000000 00000011   3的补码
             // 11111111 11111111 11111111 11111011   -5的补码

     最终结果// 00000000 00000000 00000000 00000011   ----(3)整数,源码=反码=补码

    (2)按位或(|)

    1. 应用范围:必须在整数范围内进行

    2. 运算方法:上下比较有 1 则为 1,两个都是 0 才是 0

    3. 运算编码:补码

    4. 输出方式:整形表达式计算使用在内存中的是补码,打印和看到的都是源码。

    举例:3 |  (-5)

// int 为整型有4个字节,32个bit位
int a = 3 ;  // 00000000 00000000 00000000 00000011   正数,源码=反码=补码
int b = -5 ; // 10000000 00000000 00000000 00000101   -5的源码
             // 11111111 11111111 11111111 11111010   -5的反码
             // 11111111 11111111 11111111 11111011   -5的补码

int c = a | b ;    //按位或:上下比较,有 1 则 1,两个都是 0 才是 0

              // 11111111 11111111 11111111 11111011   -5的补码
              // 00000000 00000000 00000000 00000011   3的补码

      最终结果// 11111111 11111111 11111111 11111011  为负数,是补码
             // 11111111 11111111 11111111 11111010   是反码,补码-1
             // 10000000 00000000 00000000 00000101   是源码,各个位按位取反-----(-5)

    (3)按位异或(^)

    1. 应用范围:必须在整数范围内进行

    2. 运算方法:上下比较,相同为 0 ,相异为 1 

    3. 运算编码:补码

    4. 输出方式:整形表达式计算使用在内存中的是补码,打印和看到的都是源码。

    举例: 3  ^ (-5)

// int 为整型有4个字节32个bit位
int a = 3 ;  // 00000000 00000000 00000000 00000011  正数,源码=反码=补码
int b = -5 ; // 10000000 00000000 00000000 00000101  负数,(-5)的源码
             // 11111111 11111111 11111111 11111010  -5的反码
             // 11111111 11111111 11111111 11111011  -5的补码

int c = a ^ b ; //按位异或:上下比较,相同为0,相异为1


// 11111111 11111111 11111111 11111011  -5的补码
// 00000000 00000000 00000000 00000011  3的补码


//异或 :11111111 11111111 11111111 11111000  负数,补码
      // 11111111 11111111 11111111 11110111  反码
      // 10000000 00000000 00000000 00001000  源码-----(-8)

      (4)按位左移(<<)

    1. 应用范围:必须在整数范围内进行

    2. 运算方法:把二进制数向左移动一位,左边溢出的丢弃,右边补零

    3. 编码运算:补码

    4. 输出方式:整形表达式计算使用在内存中的是补码,打印和看到的都是源码。

    举例:将 a = 4 左移一位

// int 为整型,有4个字节,32个bit位
int a = 4 ;       // 00000000 00000000 00000000 00000100,正数,源码=反码=补码
int b = a << 1 ;  // 把a左移一位,左边丢弃,右边补零
                  // 00000000 00000000 00000000 00001000 ----(8)

    (5)按位右移(>>)

    1. 应用范围:必须在整数范围内进行

    2. 运算方法:把二进制数向右移动一位,右边丢弃,左边补原符号位

    3. 编码运算:补码

    4. 输出方式:整形表达式计算使用在内存中的是补码,打印和看到的都是源码。

int a = -4 ; // 10000000 00000000 00000000 00000100 负数,源码
             // 11111111 11111111 11111111 11111011  -4的反码
             // 11111111 11111111 11111111 11111100  -4的补码
int b = >> 1 ; // 把b向右移动一位,右边丢弃,左边补原符号位
               // 11111111 11111111 11111111 11111110  负数,补码
               // 11111111 11111111 11111111 11111101  反码
               // 10000000 00000000 00000000 00000010  源码----(-2)

    此时我们可以发现一个整数,左移有乘2的效果,右移有除二的效果。

三、位运算例题

    题目描述:

    不创建第三变量,进行变量 a , b 的数值交换

    题解:

    (方法一):简单数位运算,但是不能满足所有需求

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 5;
	int b = 3;
	a = a + b;
	b = a - b;
	a = a - b;
	printf("a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

    若 a , b 两个数相加的和刚好超过 int 的取值范围,方法一就不可行。

    (方法二):位运算,简单,高效

//找规律
//3^3=0
//5^5=0
//3^5^5=3
//3^5^3=5
//3^5=6
// 异或支持交换律

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 8;
	int b = 9;
	int z;
	z = a ^ b;  //设置密码z
	b = z ^ b;  //b=a^b^b=a
	a = z ^ a; //a=a^b^a=b
	printf("a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

四、共勉

    这篇文章就是我对位运算的理解,如果大家有什么问题可以在评论区说出来哦,我们共同进步,一起加油!!!

按位与,按位或,按位异或,C语言超详细解析,c++,数据结构

 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-778556.html

到了这里,关于位运算:按位与、按位或、按位异或、按位左移、按位右移的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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