C語言程序設計教程（第三版）（微課版）課件 第9章 底層程序設計

第9章底層程序設計運算符含義運算符含義

＆按位與～取反

|按位或

<<左移∧按位異或

>>右移(1)位運算符中除～以外，均為二目（元）運算符，即要求兩側各有一個運算量。(2)運算量只能是整型或字符型的數據，不能為實型數據。Ｃ語言提供的位運算符有：

說明：位運算和位段結構體類型位運算:

1.“按位與”運算符（＆）

按位與是指：參加運算的兩個數據，按二進制位進行“與”運算。如果兩個相應的二進制位都為１，則該位的結果值為１；否則為０。即：０＆０＝０，０＆１＝０，１＆０＝０，１＆１＝１例：３＆５等于？，按位與運算：注意：如果參加&運算的是負數（如-3&-5），則要以補碼形式表示為二進制數，然后再按位進行“與”運算。

00000011(3)&

00000101(5)

00000001(1)

3&5的值得１按位與的用途：

若想對一個存儲單元清零，即使其全部二進制位為０，只要找一個二進制數，其中各個位符合以下條件：原來的數中為１的位，新數中相應位為０。然后使二者進行＆運算，即可達到清零目的。(1)清零。

00101011&

10010100

00000000

例：

(2)取一個數中某些指定位。

如有一個整數ａ（２個字節），想要取其中的低字節，只需將ａ與8個1按位與即可。0010110010101100abc00000000111111110000000010101100

(3)保留一位的方法：與一個數進行＆運算，此數在該位取１。即：a=84,b=59c=a&b=16例：有一數０１０１０１００，想把其中左面第３、４、５、７、８位保留下來，運算如下：

01010100(84)&

00111011(59)

00010000(16)

2“按位或”運算符（|）

兩個相應的二進制位中只要有一個為１，該位的結果值為１。即０|０＝０，０|１＝１，１|０＝１，１|１＝１例：

060|017,將八進制數60與八進制數17進行按位或運算。

00110000|

00001111

00111111

應用：按位或運算常用來對一個數據的某些位定值為１。例如：如果想使一個數ａ的低４位改為１，只需將ａ與０１７進行按位或運算即可。3“異或”運算符（∧）

異或運算符∧也稱XOR運算符。它的規則是：若參加運算的兩個二進制位同號則結果為０（假）異號則結果為１（真）即:0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1，1∧1=0即:071∧052=023（八進制數）

00111001∧

00101010

00010011

例：（１）使特定位翻轉

設有０１１１１０１０，想使其低４位翻轉，即１變為０，０變為１。可以將它與００００１１１１進行∧運算，即：∧運算符應用：

01111010∧

00001111

01110101

運算結果的低４位正好是原數低４位的翻轉。可見，要使哪幾位翻轉就將與其進行∧運算的該幾位置為１即可。

因為原數中的１與０進行∧運算得１，０∧０得０，故保留原數。例如：012∧00=012（２）與０相∧，保留原值

00001010∧

00000000

00001010（３）交換兩個值，不用臨時變量例如：ａ＝３，ｂ＝４。想將ａ和ｂ的值互換，可以用以下賦值語句實現：ａ＝a∧b;ｂ＝b∧a;ａ＝a∧b;

ａ＝０１１（∧）ｂ＝１００

ａ＝１１１（a∧b的結果，a已變成７）（∧）ｂ＝１００

ｂ＝０１１（b∧a的結果，b已變成３）（∧）ａ＝１１１

ａ＝１００（a∧b的結果，a已變成４）

4“取反”運算符（～）

～是一個單目（元）運算符，用來對一個二進制數按位取反，即將０變１，將１變０。例如，～０２５是對八進制數２５（即二進制數０００１０１０１）按位求反。

0000000000010101（～）

1111111111101010(八進制數177752)

5左移運算符（＜＜）

左移運算符是用來將一個數的各二進制位全部左移若干位。例如：a=<<2

將ａ的二進制數左移２位，右補０。若ａ＝１５，即二進制數００００１１１１，左移２位得００１１１１００，(十進制數６０)

高位左移后溢出，舍棄。

5左移運算符（＜＜）

左移１位相當于該數乘以２，左移２位相當于該數乘以22＝４,15＜＜2=60，即乘了４。但此結論只適用于該數左移時被溢出舍棄的高位中不包含１的情況。假設以一個字節（８位）存一個整數，若ａ為無符號整型變量，則ａ＝６４時，左移一位時溢出的是０，而左移２位時，溢出的高位中包含１。

右移運算符是a>>2表示將a的各二進制位右移2位，移到右端的低位被舍棄,對無符號數,高位補0。例如：a=017時:

a的值用二進制形式表示為00001111，舍棄低2位11：a>>2=00000011

右移一位相當于除以2

右移n位相當于除以2n。6右移運算符(>>)在右移時,需要注意符號位問題：

對無符號數,右移時左邊高位移入0；對于有符號的值,如果原來符號位為0(該數為正),則左邊也是移入0。如果符號位原來為1(即負數),則左邊移入0還是1,要取決于所用的計算機系統。有的系統移入0,有的系統移入1。移入0的稱為“邏輯右移”,即簡單右移；移入1的稱為“算術右移”。

例：

a的值是八進制數113755：

a:1001011111101101（用二進制形式表示）a>>1:0100101111110110(邏輯右移時)a>>1:1100101111110110(算術右移時)

在有些系統中,a>>1得八進制數045766,而在另一些系統上可能得到的是0145766。7位運算賦值運算符

位運算符與賦值運算符可以組成復合賦值運算符。例如:&=,|=,>>=,<<=,∧=例：a&=b相當于a=a&ba<<=2相當于a=a<<2練習：設整型變量a=25(即二進制的00011001)，b=7(即二進制的00000111),計算下列各式的值(用十進制