位操作運(yùn)算符

1、按位與運(yùn)算按位與運(yùn)算符&是雙目運(yùn)算符。其功能是參與運(yùn)算的兩數(shù)各對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相與。只有對(duì)應(yīng)的兩個(gè)二進(jìn)位均為1時(shí)，結(jié)果位才為1,否則為0。參與運(yùn)算的數(shù)以補(bǔ)碼方式出現(xiàn)。例如：9&5可寫算式如下：00001001（9的二進(jìn)制補(bǔ)碼）&00000101（5的二進(jìn)制補(bǔ)碼）00000001（1的二進(jìn)制補(bǔ)碼）可見9&5=1。按位與運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位清0或保留某些位。例如把a(bǔ)的高八位清0,保留低八位，可作a&255運(yùn)算（255的二進(jìn)制數(shù)為0000000011111111）。應(yīng)用:a.清零特定位（mask中特定位置0,其它位為1,s=s&mask）b.取某數(shù)中指定位（mask中特定位置1,其它位為0,s=s&ma

2、sk）2 .按位或運(yùn)算按位或運(yùn)算符“|”是雙目運(yùn)算符。其功能是參與運(yùn)算的兩數(shù)各對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相或。只要對(duì)應(yīng)的二個(gè)二進(jìn)位有一個(gè)為1時(shí)，結(jié)果位就為1。參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)均以補(bǔ)碼出現(xiàn)。例如：9|5可寫算式如下：00001001|0000010100001101（十進(jìn)制為13）可見9|5=13應(yīng)用:常用來(lái)將源操作數(shù)某些位置1,其它位不變。（mask中特定位置1,其它位為0s=s|mask）3 .按位異或運(yùn)算按位異或運(yùn)算符“人”是雙目運(yùn)算符。其功能是參與運(yùn)算的兩數(shù)各對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相異或，當(dāng)兩對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相異時(shí)，結(jié)果為1。參與運(yùn)算數(shù)仍以補(bǔ)碼出現(xiàn)，例如9A5可寫成算式如下：00001001A00000101000

3、01100（十進(jìn)制為12）應(yīng)用:a.使特定位的值取反（mask中特定位置b.不引入第三變量，交換兩個(gè)變量的值1,其它位為0s=sAmask)(設(shè)a=a1,b=b1)目標(biāo)操作操作后狀態(tài)a=a1Ab1a=aAba=a1Ab1,b=b1b=a1Ab1Ab1b=aAba=a1Ab1,b=a1a=b1Aa1Aa1a=aAba=b1,b=a14 .求反運(yùn)算求反運(yùn)算符為單目運(yùn)算符，具有右結(jié)合性。其功能是對(duì)參與運(yùn)算的數(shù)的各二進(jìn)位按位求反。例如9的運(yùn)算為：(0000000000001001)結(jié)果為：11111111111101105 .左移運(yùn)算左移運(yùn)算符“”是雙目運(yùn)算符。其功能把“”左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)位全部左

4、移若干位，由“”右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)，高位丟棄，低位補(bǔ)0。其值相當(dāng)于乘2。例如：a”是雙目運(yùn)算符。其功能是把“”左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)位全部右移若干位，“”右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)。其值相當(dāng)于除2。例如：設(shè)a=15,a2表示把000001111右移為00000011(十進(jìn)制3)。對(duì)于左邊移出的空位，如果是正數(shù)則空位補(bǔ)0,若為負(fù)數(shù)，可能補(bǔ)0或補(bǔ)1,這取決于所用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。移入0的叫邏輯右移，移入1的叫算術(shù)右移，TurboC采用邏輯右移。main()unsigneda,b;printf(inputanumber:);scanf(%d,&a);b=a5;b=b&15;printf(a=%db=%d,

5、a,b);)再看一例：main()chara=a,b=b;intp,c,d;p=a;p=(p8;printf(a=%db=%dc=%dd=%d,a,b,c,d);)浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)格式：浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)格式是符號(hào)+階碼(定點(diǎn)整數(shù))+尾數(shù)(定點(diǎn)小數(shù))SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM即1位符號(hào)位(0為正，1為負(fù))，8位指數(shù)位，23位尾數(shù)位浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)前先轉(zhuǎn)化成2的k次方形式，即：f=A1*2Ak+A2*2A(k-1)+.+Ak+.+An*2A(-m)(Ai=0,1,A1=1)如5.5=2A2+2A0+2A(-1)其中的k就是指數(shù)，加127后組成8位指數(shù)位5.5的指數(shù)位就是2+

6、127=129=10000001A2A3.An就是尾數(shù)位，不足23位后補(bǔ)0所以5.5=01000000101000000000000000000000=40A00000所以，對(duì)浮點(diǎn)數(shù)*2、/2只要對(duì)8位符號(hào)位+、-即可，但不是左移、右移關(guān)于unsignedint和int的在位運(yùn)算上的不同，下面有個(gè)CU上的例子描述的很清楚:問題:這個(gè)函數(shù)有什么問題嗎？/* 本函數(shù)將兩個(gè)16比特位的值連結(jié)成為一個(gè)32比特位的值。* 參數(shù)：sHighBits高16位* sLowBits低16位*返回：32位值*/longCatenateBits16(shortsHighBits,shortsLowBits)long

7、IResult=0;/*32位值的臨時(shí)變量*/*將第一個(gè)16位值放入32位值白高16位*/IResult=sHighBits;IResult=16;/*清除32位值白低16位*/lResult&=0xFFFF0000;/*將第二個(gè)16位值放入32位值白低16位*/lResult|=(long)sLowBits;returnlResult;/問題的發(fā)現(xiàn):我們先看如下測(cè)試代碼：/intmain()(shortsHighBitsI=0x7fff;shortsHighBits2=0x8f12;unsignedshortusHighBits3=0xff12;shortsLowBits1=0x7bcd;l

8、onglResult=0;printf(sHighBits1+sLowBits1”;lResult=CatenateBits16(sHighBits1,sLowBits1);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);lResult=CatenateBits16(sHighBits2,sLowBits1);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);lResult=CatenateBits16(usHighBits3,sLowBits1);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);/運(yùn)行結(jié)果為：sHig

9、hBits1+sLowBits1lResult=7fff7bcdlResult=8f127bcdlResult=ff127bcd嗯，運(yùn)行很正確嘛,于是我們就放心的在自己的程序中使用起這個(gè)函數(shù)來(lái)了?？墒呛鋈挥幸惶欤覀兊囊粋€(gè)程序無(wú)論如何結(jié)果都不對(duì)！經(jīng)過n個(gè)小時(shí)的檢查和調(diào)試，最后終于追蹤到，CatenateBits16()!?它的返回值居然是錯(cuò)的！“郁悶！”你說(shuō)，“這個(gè)函數(shù)怎么會(huì)有問題呢??？”可是，更郁悶的還在后頭呢，因?yàn)槟惆殉绦蛑械妮斎肓孔鳛閰?shù)，在一個(gè)簡(jiǎn)單的main()里面單步調(diào)試：/intmain()(shortsHighBitsI=0x7FFF;shortsHighBits2=0x8F12

10、;unsignedshortusHighBits3=0x8F12;shortsLowBits1=0x7BCD;/你實(shí)際使用的參數(shù)shortsLowBits2=0x8BCD;/你實(shí)際使用的參數(shù)longlResult=0;printf(sHighBits1+sLowBits1;lResult=CatenateBits16(sHighBits1,sLowBits1);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);lResult=CatenateBits16(sHighBits2,sLowBits1);printf(lResult=%08x,lResult,lResult)

11、;lResult=CatenateBits16(usHighBits3,sLowBits1);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);printf(sHighBits1+sLowBits2;lResult=CatenateBits16(sHighBits1,sLowBits2);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);lResult=CatenateBits16(sHighBits2,sLowBits2);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);lResult=CatenateBits16(u

12、sHighBits3,sLowBits2);printf(lResult=%08x,lResult,lResult);return0;/發(fā)現(xiàn)結(jié)果竟然是：sHighBits1+sLowBits1lResult=7fff7bcdlResult=8f127bcdIResult=8f127bcdsHighBitsI+sLowBits2IResult=ffff8bcd/oops!lResult=ffff8bcd/oops!lResult=ffff8bcd/oops!ffff了？X檔案?前一次還好好的，后一次就X檔案的真相：注意那兩個(gè)我們用來(lái)當(dāng)作低16位值的sLowBits1和sLowBits2。已知：使

13、用sLowBits1=0x7bcd時(shí)，函數(shù)返回正確的值；使用sLowBits2=0x8bcd時(shí)，函數(shù)中發(fā)生X檔案。那么，sLowBits1與sLowBits2有什么區(qū)別？注意了，sLowBits1和sLowBits2都是short型（而不是unsignedshort）,所以在這里，sLowBits1代表一個(gè)正數(shù)值，而sLowBits2卻代表了一個(gè)負(fù)數(shù)值（因?yàn)?即是二進(jìn)制1000,sLowBits2最高位是1）。再看CatenateBits16（）函數(shù)：/longCatenateBits16(shortsHighBits,shortsLowBits)longlResult=0;/*32位值的臨時(shí)

14、變量*/*將第一個(gè)16位值放入32位值白高16位*/lResult=sHighBits;lResult=16;/*清除32位值白低16位*/lResult&=0xFFFF0000;/*將第二個(gè)16位值放入32位值白低16位*/lResult|=(long)sLowBits;/注意這一句！!returnlResult;/如果我們?cè)诤瘮?shù)中用printf(sLowBits=%04x,sLowBits);打印傳入的sLowBits值，會(huì)發(fā)現(xiàn)sLowBits=0x7bcd時(shí)，打印結(jié)果為sLowBits=7bcd而sLowBits=0x8bcd時(shí)，打印結(jié)果為sLowBits=ffff8bcd是的，即使用0

15、4x也打印出8位十六進(jìn)制。因此，我們看出來(lái)了：當(dāng)sLowBits=0x8bcd時(shí)，函數(shù)中l(wèi)Result|=(long)sLowBits;這一句執(zhí)行，會(huì)先將sLowBits轉(zhuǎn)換為0xffff8bcd再與lResult做或運(yùn)算。由于現(xiàn)在lResult的值為0xXXXX0000(其中XXXX是任何值)，所以顯然，無(wú)論sHighBits是什么值，最后結(jié)果都會(huì)是0xffff8bcd而當(dāng)sLowBits=0x7bcd時(shí)，函數(shù)中l(wèi)Result|=(long)sLowBits;這一句執(zhí)行，會(huì)先將sLowBits轉(zhuǎn)換為0x00007bcd再與lResult做或運(yùn)算。這樣做或運(yùn)算出來(lái)的結(jié)果當(dāng)然就是對(duì)的。也就是說(shuō)，

16、CatenateBits16()在sLowBits的最高位為0的時(shí)候表現(xiàn)正常，而在最高位為1的時(shí)候出現(xiàn)偏差。教訓(xùn)：在某些情況下作位運(yùn)算和位處理的時(shí)候，考慮使用無(wú)符號(hào)數(shù)值一一因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候往往不需要處理符號(hào)。即使你需要的有符號(hào)的數(shù)值，那么也應(yīng)該考慮自行在調(diào)用CatenateBits16()前后做轉(zhuǎn)換畢竟在位處理中，有符號(hào)數(shù)值相當(dāng)詭異！下面這個(gè)CatenateBits16()版本應(yīng)該會(huì)好一些：/unsignedlongCatenateBits16(unsignedshortsHighBits,unsignedshortsLowBits)(longlResult=0;/*將第一個(gè)16位值放入32位值白高16位*/lResult=sHighBits;lResult=16;/*清除32位值白低16位*/lResult&=0xFFFF000