CC 语言第语言第 1111 章 位运算章 位运算哈尔滨理工大学 计算中心

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二、八、十、十六进制换算表二、八、十、十六进制换算表十进制 二进制 八进制 十六进制0 0000 0 01 0001 1 12 0010 2 23 0011 3 34 0100 4 45 0101 5 56 0110 6 67 0111 7 78 1000 10 89 1001 11 910 1010 12 A11 1011 13 B12 1100 14 C13 1101 15 D14 1110 16 E15 1111 17 F

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位运算位运算计算机中的信息是以二进制 0 、 1 存储的每个 0 或 1 称为一个 " 位 " （ bit ）在 C 语言中提供了对二进制位（ bit ）的直接操作，使 C 具有了某些汇编语言才有的功能

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位运算符位运算符C 语言的位运算符有以下几个

& 按位 " 与 " | 按位 " 或 " ^ 按位 " 异或 " ~ 按位取反 << 左移 >> 右移

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位运算符说明位运算符说明位运算的对象只能是 int 或 char位运算是对每一个二进制位分别进行操作，每个字节 (byte) 是 8 个二进制位 (bit) ，以前所进行的所有变量操作均以字节为基本单位"~" 为单目运算符，其他均为双目运算符按运算符优先级顺序由高到底排列为：

~ , <<, >>, &, ^ , | << 和 >> 优先级相同

也可以使用如 "&=" 或 "|=" 等简写形式

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按位与运算（按位与运算（ && ））" 与 " 运算的规则如下：

a0011

b0101

a&b0001

• 与 " 乘法 " 类似

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"" 与与 "" 运算举例运算举例unsigned int a1=077,a2=0150;printf("%o",a1&a2);

a1=0177 即二进制的 00000000 00111111a2=0177 即二进制的 00000000 01101000 &

00000000 00101000

即八进制的 050

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按位或运算按位或运算 (|)(|)" 或 " 运算的规则如下：

a0011

b0101

a|b0111

• 与 " 加法 " 类似

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"" 或或 "" 运算举例运算举例unsigned char a1=0x07,a2=0xd0;printf("%x",a1|a2);

a1=0x07 即二进制的 00000111a2=0xd0 即二进制的 11100000 |

11100111

即十六进制的 0xd7

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按位异或运算（按位异或运算（ ^̂ ））" 异或 " 运算的规则如下：

a0011

b0101

a^b0110

• a ， b 值相异结果为 1 ，否则结果为 0

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"" 异或异或 "" 运算举例运算举例unsigned char a1=0x20,a2=0x35;printf("%x",a1^a2);

a1=0x07 即二进制的 00100000a2=0xd0 即二进制的 00110101 ^

00010101

即十六进制的 0x15

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按位取反运算（按位取反运算（ ~~ ））" 取反 " 运算的规则如下：

a01

~a10

• "1" 变成 "0" ， "0" 变成 "1"

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"" 取反取反 "" 运算举例运算举例unsigned char a1=0x20;printf("%x",~a1);

a1=0x07 即二进制的 00100000 ~

11011111

即十六进制的 0xdf

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左移运算（左移运算（ <<<< ））" 左移 " 运算的格式如下：

表达式 1<< 表达工 2 表达式 1 为移位的对象，表达式 2 为移位的位数 左移后，右边的空位补 "0" 左移一位相当于将操作数乘以 2

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左移运算举例左移运算举例unsigned char a1=0x12;printf("%x",a1<<3);

a1=0x07 即二进制的 00010010 <<3左移三位后变为： 00010010000

即十六进制的 0x90

舍掉 补 0

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右移运算（右移运算（ >>>> ））" 右移 " 运算的格式如下：

表达式 1>> 表达工 2 表达式 1 为移位的对象，表达式 2 为移位的位数 对于无符号数，右移后，左边的空位补“ 0” 对于带符号数，若符号位为 0 ，右移后，左边的空位补“ 0” ；若符号位为 1 ，右移后，左边的空位补“ 0” 或补“ 1” 随计算机系统不同，补“ 0” 的称为逻辑右移，补“ 1” 的称为算术右移

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右移运算举例右移运算举例unsigned char a1=0x12;printf("%x",a1>>3);

a1=0x07 即二进制的 00010010 >>3右移三位后变为： 00000010010

即十六进制的 0x02

舍掉补 0

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位运算应用举例位运算应用举例取一整数从右端开始的 4~7 位。

07 4815

0000

右移 4 位

&00000000 11110000

00000000 0000

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位运算应用举例位运算应用举例 -- 续续低 4 位为 1 ，其余为 0 的数：

00000000 000000000

11111111 11111111~0

~0<<4 11111111 00001111

00000000 11110000~(~0<<4)

整个程序的表达式为 : (a>>4)&(~(~0<<4))

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位域（位域（ bit fieldbit field ）） C 语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存的长度，称为位域（ bit field ） 例：

struct packed _data{ unsigned a:2; unsigned b:6; unsigned c:4; unsigned d:4; int i; }data;

此时，变量 data 的各个成员中， a,b,c,d 分别占 2 位、 6 位、 4位、 4 位， i 占 16 位，整个 data 占的空间为 4bytes 当位域成员所占空间不足一个字节时，系统自动将空余部分闲置不用

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位域说明位域说明位域成员的类型只能为 unsigned 或 int在存储单元中，位域的分配方式因机器而异，可不关心位域可当做整型变量使用，但要注意位域表示数值的范围，如两位二进制的范围为 0~3，三位二进制的范围为 0~7不能定义位域数组位域可按整型量的形式加参运算或赋值、输出