掌握位运算的类型及其操作幻灯片.ppt

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1、掌握位运算的类型及其操作第1页，共15页，编辑于2022年，星期六10.1 位运算符和位运算 语言提供的位运算操作符，具有直接操作二进制位的能力,位运算是指二进制位的运算，操作数以二进制补码形式按位参与运算。运算符中除了取反运算外，其余都是二元运算符，且操作数只能是整型或字符型数据，不能是实型数据 第2页，共15页，编辑于2022年，星期六10.1.1 与运算&按位与运算符&的功能是参与运算的两数各对应的二进制位相与。只有对应的两个二进制位都为1时，结果位才为1，否则为0。例如：10&6可写算式如下：0000 1010 (10的二进制补码)&0000 0110 (6的二进制补码)0000 00

2、10 (2的二进制补码)按位与运算通常用来对某些位清0 第3页，共15页，编辑于2022年，星期六10.1.2 或运算|按位或运算符“|”的功能是参与运算的两数各对应的二进制位相或。只要对应的二进制位中有一个为1，结果位就为1。例如：10|6可写算式如下：0000 1010|0000 0110 0000 1110(十进制为14)按位或运算通常用来对某些位置1 第4页，共15页，编辑于2022年，星期六10.1.3 异或运算 按位异或运算符“”功能是参与运算的两数各对应的二进制位相异或，当对应的二进制位相异时，结果为1。例如：106可写成算式如下：0000 1010 0000 0110 0000

3、 1100(十进制为12)第5页，共15页，编辑于2022年，星期六10.1.4 求反运算 求反运算符为单目运算符，具有右结合性。其功能是对参与运算的数的各二进制位按位求反。例如：10的运算为：(0000 1010)结果为：1111 0101应当注意的是的优先级较高，对a&b，是先进行a运算，再进行&运算。第6页，共15页，编辑于2022年，星期六10.1.5左移运算 左移运算符“”功能把“”左边的运算数的二进制位全部左移若干位，由“”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。例如：a 右移运算符“”功能是把“”左边的运算数的各二进制位全部右移若干位，“”右边的数指定移动的位数。对于有符号数

4、，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时，最高位补0；当为负数时，符号位为1，最高位是补0还是补1 取决于编译系统的规定，Turbo C和很多系统规定补1。例如：a=10,b=-10;a2 10的补码为0000 1010 右移2位后为0000 0010 b2 （-10的补码为1111 0110 右移2位后为 1111 1101 当不发生溢出时，一个数据每右移1 位相当于除以2，右移2 位相当于除以4第8页，共15页，编辑于2022年，星期六说明：（1）复合赋值运算符：除按位取反运算外，其余5个位运算符均可与赋值运算符一起构成复合赋值运算符，例如&=、|=、=、=。如a&=b 相当于 a=a&b

5、。（2）不同长度数据间的位运算：当不同长度的数据进行位运算时（如a&b，a为long型，b为int型），系统会将二者按右端对齐，如果b为正数，则左侧16位补0；如果b为负数，左侧16位补1；如果b为无符号整数，则左侧补0。（3）位运算符“&、|、”不同于逻辑运算符“&、|、！”，位运算按二进制位相与，结果为数值；逻辑运算符操作数整体运算，结果为逻辑值真或假；第9页，共15页，编辑于2022年，星期六10.2 位域 “位域”是把一个字节中的二进制位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作,这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位来表示。利用位

6、域能够用较少的位数存储数据。第10页，共15页，编辑于2022年，星期六 位域是一种结构体，允许以位为单位来指定成员所占用的内存长度，其定义和结构体定义相仿，形式为：struct 位域结构名位域结构名 位域列表位域列表;10.2.1 位域结构体及变量的定义位域结构体及变量的定义 其中位域表示为：类型说明符类型说明符 位域名：长度位域名：长度，位域的类型只能是unsigned或int类型，长度不能超过一个存储单元的长度 注：无域名的位域不可用；不指明长度则表示长度为一个存储单元；长度为0的域称为空域，表示下面的位域从下一单元开始存放。一、位域结构体的定义一、位域结构体的定义第11页，共15页，编

7、辑于2022年，星期六二、位域变量的定义及说明二、位域变量的定义及说明 位域变量的说明与结构体变量说明的方式相同。可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明三种方式。例如：struct data int a:8;int b:2;int c:6;int i;x;说明x为data类型的变量，共占四个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位，位域i占两个字节。a b c i82616第12页，共15页，编辑于2022年，星期六 一个位域必须存储在同一个存储单元中，不能跨两个存储单元。如果一个存储单元所剩空间不够存放一个位域时，系统自动从下一单元存放该位域。也可以使用空域使某位域从下一单元

8、开始存放。例如：struct data unsigned a:4;unsigned:0;unsigned b:5;unsigned c:4;int i;x;第13页，共15页，编辑于2022年，星期六10.2.2、位域的引用 位域的引用和结构成员的引用相同，用位域变量和成员访问运算符来引用位域成员，其一般形式为：位域变量名位域变量名.位域位域 如：x.a=10;x.b=2也可以用指针变量指向一个成员为位域的结构体变量，然后通过该指针变量来引用位域。如：struct data x,*p;p=&x;/*使p 指向x*/p-a=10;p-c=2;位域的输出允许用%d、%x、%u和%o等格式。注：赋值

9、时要注意位域的最大范围在数值表达式中引用位域时，系统自动将位域转换为整型数据 第14页，共15页，编辑于2022年，星期六例例:定义位域结构体，并输出位域值。定义位域结构体，并输出位域值。#include”stdio.h”void main()struct data /*定义位域结构体data*/unsigned a:1;unsigned b:3;unsigned c:4;bit,*pbit;/*说明位域变量bit和指针变量pbit*/bit.a=1;bit.b=7;bit.c=15;printf(%d,%d,%dn,bit.a,bit.b,bit.c);pbit=&bit;pbit-a=0;pbit-b&=3;/*位域b中原有值为与3作按位与运算*/pbit-c|=1;printf(%d,%d,%dn,pbit-a,pbit-b,pbit-c);第15页，共15页，编辑于2022年，星期六