第九章位运算精选文档.ppt

第九章位运算本讲稿第一页，共十三页9.1 位运算的概念位运算的概念9.1.1 计算机内数据的表示方法计算机内数据的表示方法整数：占若干字节，存储该数的二进制补码整数：占若干字节，存储该数的二进制补码 最左端的位称为最左端的位称为“最高位最高位”，用作符号位，用作符号位，0表正，表正，1表负表负 最右端的位称为最右端的位称为“最低位最低位”，编号为，编号为0 字符：占一个字节，存储该字符的字符：占一个字节，存储该字符的ACCII码，以二进制表示码，以二进制表示本讲稿第二页，共十三页9.2.2 位运算及其运算符位运算及其运算符 位运算：按二进制位进行的运算位运算：按二进制位进行的运算运算量：整型、字符型运算量：整型、字符型位运算符：位运算符：算术算术 关系关系&|&|?:赋值赋值单、右单、右 双、左双、左 双、左双、左本讲稿第三页，共十三页9.2 位位 运运 算算9.2.1 按位与（按位与（&）运算规则：运算规则：0&0=0、0&1=0、1&0=0、1&1=1例：例：3&7 0000 0000 0000 0011&0000 0000 0000 0111 0000 0000 0000 0011 （3）-3&-5 1111 1111 1111 1101&1111 1111 1111 1011 1111 1111 1111 1001 （-7）3&7=1-3&-5=1注：符号位也参与运算注：符号位也参与运算本讲稿第四页，共十三页9.2.2 按位或（按位或（|）运算规则：运算规则：0|0=0、0|1=1、1|0=1、1|1=1例：例：3|7 0000 0000 0000 0011|0000 0000 0000 0111 0000 0000 0000 0111 （7）-3|-5 1111 1111 1111 1101|1111 1111 1111 1011 1111 1111 1111 1111 （-1）本讲稿第五页，共十三页9.2.3 按位异或（按位异或（）运算规则：运算规则：0 0=0、0 1=1、1 0=1、1 1=0例：例：3 7 0000 0000 0000 0011 0000 0000 0000 0111 0000 0000 0000 0100 （4）-3 -5 1111 1111 1111 1101 1111 1111 1111 1011 0000 0000 0000 0110 （6）本讲稿第六页，共十三页9.2.4 按位取反（按位取反（）运算规则：运算规则：0=1、1=0例：例：-3 1111 1111 1111 1101 0000 0000 0000 0010 （2）本讲稿第七页，共十三页9.2.5 左移（左移（）运算规则：将各二进制位全部左移若干位运算规则：将各二进制位全部左移若干位 移出的高位舍弃，右端低位补移出的高位舍弃，右端低位补0例：例：a=15；a=a）运算规则：将各二进制位全部右左移若干位运算规则：将各二进制位全部右左移若干位 移出的低位舍弃，左端高位：无符号数补移出的低位舍弃，左端高位：无符号数补0 有符号数进行符号扩展有符号数进行符号扩展例：例：a=15；a=a 2；00 00 00 00 00 00 11 11（补）（补）00 00 00 00 00 00 00 11 11（舍）（舍）（a=3）注：左移注：左移n位相当于乘以位相当于乘以2n注：右移注：右移n位相当于除以位相当于除以2n取商取商本讲稿第八页，共十三页9.2.7 位运算赋值运算位运算赋值运算 除按位取反运算外，位运算与赋值运算符可以组成复合赋除按位取反运算外，位运算与赋值运算符可以组成复合赋值运算符值运算符：&=、|=、=、=、=例：例：a&=b，等价于，等价于a=a&ba=2，等价于，等价于a=a2。本讲稿第九页，共十三页注：不同长度的数据进行运算注：不同长度的数据进行运算系统：将数据的右端对齐系统：将数据的右端对齐 对长度短者，左侧：无符号数补对长度短者，左侧：无符号数补0 有符号数进行符号扩展有符号数进行符号扩展例：例：long a=5；int b=3；a&b：将：将b与与a的低的低16对齐对齐 对对b的高的高16位进行符号扩展位进行符号扩展例：例：a=2，b=2 a7|b结果：结果：7本讲稿第十页，共十三页9.3 位段简介位段简介9.3.1 位段的概念与定义位段的概念与定义位段：对结构体中的某些成员以二进制位为单位分配内存位段：对结构体中的某些成员以二进制位为单位分配内存 称这样的成员为位段，或称位域。称这样的成员为位段，或称位域。位段的类型：必须为位段的类型：必须为unsigned int例：例：struct packed_data unsigned a:2;unsigned b:6;unsigned c:4;unsigned d:4；struct packed_data data;本讲稿第十一页，共十三页说明：说明：位段成员的类型必须是位段成员的类型必须是unsigned或或int类型类型 位段的使用同结构体变量的成员位段的使用同结构体变量的成员 例：例：data.a=2;data.b=25;位段赋值时要注意取值范围位段赋值时要注意取值范围长度为长度为n的位段，其取值范围为的位段，其取值范围为0（2n-1）；）；例：例：data.c的宽度为的宽度为4，则它的数据范围为，则它的数据范围为015（00001111）可以用可以用%d、%u、%0和和%x等格式字符，以整数形式输出位段等格式字符，以整数形式输出位段本讲稿第十二页，共十三页 一个位段必须存储在同一个存储单元，不能跨两个存储单元。一个位段必须存储在同一个存储单元，不能跨两个存储单元。如果第一个存储单元空间不能容纳下一个位段，则该空间不用，如果第一个存储单元空间不能容纳下一个位段，则该空间不用，而从下一个单元起存放该位段。而从下一个单元起存放该位段。可以定义无名位段，表示相应空间不用，或定义长度为可以定义无名位段，表示相应空间不用，或定义长度为0的无名位段，表的无名位段，表示下一个位段从下一个存储单元开始存放。示下一个位段从下一个存储单元开始存放。例：例：struct packed_data unsigned a:2;unsigned b:4;unsigned :0;/a、b存储在同一个单元存储在同一个单元,c、d另存在一个单元另存在一个单元 unsigned c:3;unsigned :3;/这三位空间不用这三位空间不用 unsigned d:2;data;本讲稿第十三页，共十三页