第11章位 运 算.ppt

第第11 11章章 位位 运运 算算 位运算是指对二进制位进行的运算。每个二进制位位运算是指对二进制位进行的运算。每个二进制位中只能存放中只能存放0 0或或1 1。因此，位运算就是对二进制数的。因此，位运算就是对二进制数的运算。通常，将一个数据用二进制数表示后，最右运算。通常，将一个数据用二进制数表示后，最右边的二进制位称为最低位（第边的二进制位称为最低位（第0 0位），最左边的二位），最左边的二进制位为最高位。进制位为最高位。在在C C语言中共提供了语言中共提供了6 6种位运算符，种位运算符，11.1 11.1 二进制位运算二进制位运算位运算符意 义&|按位与按位或按位异或按位取反左移右移（1 1）在在这这6 6种种位位运运算算符符中中，其其中中按按位位取取反反是是单单目目运运算算符符，只只有有一一个个运运算算对对象象，其其他他均均为为双双目目运运算算符符，有有两两个个运算对象。运算对象。（2 2）位位运运算算的的运运算算对对象象只只能能是是整整型型（包包括括intint，shortshort，longlong和和unsignedunsigned）或或字字符符型型数数据据，而而不不能能是是实实型数据。型数据。（3 3）各各位位运运算算符符的的优优先先级级比比较较分分散散，与与其其他他运运算算符符一起，其优先级从高到低如下：一起，其优先级从高到低如下：逻逻辑辑非非(!)(!)按按位位取取反反()()算算术术运运算算符符左左移移运运算算符符()()()关关系系运运算算符符按按位位与与运运算算符符(&)(&)，按按位位异异或或运运算算符符()()，按按位位或或运运算算符符(|)(|)&与与|赋值运算符赋值运算符1 1“按位与按位与”运算符运算符(&)(&)“按位与按位与”的运算符为的运算符为“&”。其运算规则是：若。其运算规则是：若两个运算对象的对应二进制位均是两个运算对象的对应二进制位均是1 1，则结果的对，则结果的对应位是应位是1 1，否则为，否则为0 0。利用利用“按位与按位与”运算可以实现以下功能：运算可以实现以下功能：（1 1）取出数据中指定的位）取出数据中指定的位（2 2）将数据中的指定位清零）将数据中的指定位清零2 2“按位或按位或”运算符（运算符（|）“按位或按位或”的运算符为的运算符为“|”。其运算规则是：。其运算规则是：若两个运算对象的对应二进制位中有一个是若两个运算对象的对应二进制位中有一个是1 1，则，则结果的对应位是结果的对应位是1 1，否则为，否则为0 0。3 3“按位异或按位异或”运算符运算符()()“按位异或按位异或”的运算符为的运算符为“”。其运算规则是：。其运算规则是：若两个运算对象的对应二进制位不相等，则结果的若两个运算对象的对应二进制位不相等，则结果的对应位是对应位是1 1，否则为，否则为0 0。“按位异或按位异或”运算具有以下几个性质：运算具有以下几个性质：（1 1）使使数数据据中中的的某某些些位位取取反反，即即将将0 0变变为为1 1，1 1变为变为0 0。（2 2）同一个数据进行异或运算后，其结果为）同一个数据进行异或运算后，其结果为0 0。利用异或运算的这个性质，可以将变量清零。利用异或运算的这个性质，可以将变量清零。（3 3）可以实现交换两个变量的值：）可以实现交换两个变量的值：4 4“按位取反按位取反”运算符运算符()()“按位取反按位取反”的运算符为的运算符为“”。其运算规则是：。其运算规则是：将运算对象中的各二进制位值取反，即将将运算对象中的各二进制位值取反，即将0 0变为变为1 1，1 1变为变为0 0。5 5“左移左移”运算符运算符()()“左移左移”运算符为运算符为“)()“右右移移”运运算算符符为为“”。其其运运算算规规则则是是：将将运运算算对对象象中中的的每每个个二二进进制制位位向向右右移移动动若若干干位位，从从右右边边移移出出去去的的低低位位部部分分被被丢丢弃弃。但但左左边边空空出出的的高高位位部部分分是是补补0 0还还是是补补1 1，要要视视下下列列具具体情况而定：体情况而定：若若右右移移对对象象为为无无符符号号整整型型数数，则则右右移移后后左左边边空空出出的的高高位部分补位部分补0 0。若右移对象为一般整型数或字符型数据，当该数据的最若右移对象为一般整型数或字符型数据，当该数据的最高位为高位为0 0（对于一般整型来说即为正数），则右移后左边空（对于一般整型来说即为正数），则右移后左边空出的高位部分补出的高位部分补0 0。当该数据的最高位为。当该数据的最高位为1 1（对于一般整型来（对于一般整型来说即为正数），则与使用的计算机系统有关，有的计算机系说即为正数），则与使用的计算机系统有关，有的计算机系统将右移后左边空出的高位部分补统将右移后左边空出的高位部分补1 1，称为，称为“算术右移算术右移”；有的计算机系统将右移后左边空出的高位部分补有的计算机系统将右移后左边空出的高位部分补0 0，称为，称为“逻辑右移逻辑右移”。在在C C语言中，定义位段结构类型的一般形式为语言中，定义位段结构类型的一般形式为 struct struct 位段结构类型名位段结构类型名 成员表成员表 ；11.2 11.2 位位 段段在定义位段与使用位段时，要注意以下几个问题：在定义位段与使用位段时，要注意以下几个问题：（1 1）位段成员的类型必须是）位段成员的类型必须是unsignedunsigned型。型。（2 2）在位段结构类型中，可以定义无名位段，这种无）在位段结构类型中，可以定义无名位段，这种无名位段具有位段之间的分隔作用。名位段具有位段之间的分隔作用。（3 3）每个位段（成员）所占的二进制位数一般不能超）每个位段（成员）所占的二进制位数一般不能超过一个字长（即一个存储单元）。过一个字长（即一个存储单元）。（4 4）在位段结构类型定义中，可以包含非位段成员。）在位段结构类型定义中，可以包含非位段成员。（5 5）位段可以在一般的表达式中被引用，并被自动转）位段可以在一般的表达式中被引用，并被自动转换为相应的整数。换为相应的整数。