C 位運算子小結

2021-09-23 17:19:00 字數 3615 閱讀 5519

& (位   「與」)  and

^  (位   「異或」)

|   (位    「或」)   or

~  (位   「取反」)

2 移位運算子:

<

>>(右移)

優先順序位「與」、位「或」和位「異或」運算子都是雙目運算子,其結合性都是從左向右的,優先順序高於邏輯運算子,低於比較運算子,且從高到低依次為&、^、| 

0&1 =0;   

0&0 =0;

1&0 =0;

1&1 =1;

&            =00100

&運算通常用於二進位製取位操作,例如乙個數 &1的結果就是取二進位制的最末位。

這可以用來判斷乙個整數的奇偶,二進位制的最末位為0表示該數是偶數,最末位為1表示該數為奇數

例子:

#includeusing namespace std;

int main()

輸出:

| 運算通常用於二進位制特定位上的無條件賦值,例如乙個數|1的結果就是把二進位制最末位強行變為1

如果需要把二進位制最末位變成0,對這個數 |1之後再減一就可以了,其實際意義就是把這個數強行變成最近接的偶數

#includeusing namespace std;

int main()

輸出

^運算通常用於對二進位制的特定一位進行取反操作,^運算的逆運算是它本身,也就是說兩次異或同乙個數最後結果不變,即(a^b)^b=a;

^運算可以用於簡單的加密,比如原始值int a = 19880516;金鑰 int key =1314520; 進行加密 int data=key^a = 20665500;解密 data^key == a;

^運算還可以實現兩個值的交換而不需要中間變數,例如:

先看加減法中交換實現

void swap(long int &a,long int &b)

a = a+b;

b = a-b;

a = a-b;

void swap(long int &a,long int &b)

a = a^b;

b = a^b;

a = a^b;}輸出

~運算的定義把記憶體中的0和1全部取反,所以~運算時要格外小心,你需要注意整數型別有沒符號,如果~的物件是無符號整數(不能表示負數),那麼他的值就是它與它的上界限的之差,因為無符號型別的數是用$0000到$ffff依次表示的。

#include using namespace std;

int main()

輸出

65435

為什麼是65435呢 因為unsigned short 的範圍是0到65535(2^16-1),所以輸出為65535 -100

如果 ~的物件是有符號的整數,情況就不一樣了

#include using namespace std;

int main()

輸出

a《二進位制後左移b位(在後面新增 b個0)。例如100的二進位制表示為1100100,100左移2位後(後面加2個零):1100100<<2 =110010000 =400,可以看出,a定義一些常量可能會用到《運算。你可以方便的用1<<16 -1 來表示65535(unsingned int  最大值16位系統)。很多演算法和資料結構要求資料模組必須是2的冪,此時就可以用《來定義max_n等常量。

和《相似,a>>b表示二進位制右移b位(去掉末b位),相當於a除以2的b次方(取整)。我們經常用》1來代替 /2(div 2),比如二分查詢、堆的插入操作等等。想辦法用》代替除法運算可以使程式的效率大大提高。最大公約數的二進位制演算法用除以2操作來代替慢的出奇的%(mod)運算,效率可以提高60%。

int a =100;

a/4 ==a>>2;

#include using namespace std;

int main()

輸出

縮短資料:int a =4; int b=2;  可以將資料 a,b 儲存於乙個變數 int c中,在此int 型別為32位

a=0x0000 0004; / /十六進製制

b=0x0000 0002;

int c = a<<16;//左移操作-將a資料向左移動16位=0x0004 0000

c |=b;  // (|)操作,乙個為1 則為1,所以高16位不變,低16位值為 b值,即c = 0x0004 0002;完成資料的合併

#include using namespace std;

int main()

{ int a = 0x00000004;

int b = 0x00000002;

int c = a << 16;

c |= b;

cout 輸出

上面c = 0x0004 0002;

讀取高位:int a1 = c>>16; / / 右移16位,消除低位資料,讀取高位資料 a1 = 0x0000 0004

讀取低位:int a2 = c&0xffff; //(&)操作,2個都為1 則為1,所以0xffff 即 0x0000 ffff, 所以高位全為0,低位的 1不變,0還是0,a2=0x0000 0002,讀取低位成功

讀取低位2:int a2 = c<<16; 消除高位,低位存入高位,a2=0x0002 0000;

a2 = a2>>16;高位存入低位,消除低位; a2 = 0x0000 0002;

最後乙個會在樹狀陣列中用到

整數型別的儲存

前面 所說的位運算都沒有涉及負數,都假設這些運算是在unsingned/word型別(只能表示正數的整型)上進行操作。

但計算機如何處理有正負符號的整型呢?這個設計到補碼,反碼知識點,請看下面

假設有一 int 型別的數,值為5,那麼,我們知道它在計算機中表示為:00000000 00000000 00000000 00000101

5轉換成二進位制是101,不過int型別的數占用4位元組(32位),所以前面填了一堆0。

現在想知道,-5在計算機中如何表示?

在計算機中,負數以其正值的補碼形式表達。

什麼叫補碼呢?這得從原碼,反碼說起。

(後續補上原碼反碼)

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1,異或運算 1 0和任何數異或都得到原來的數 2 兩個相同的數字異或得0.利用該性質常用來尋找數稱對出現時缺失的某乙個數 異或運算可以用來 1 判斷乙個數字是否是偶數 二進位制表示中只有一位是0,n n 1 0 2 尋找缺失的數字,如0 n中缺失的數字 3 不使用第三方變數交換兩個變數的值 4 使...

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