c语言位运算详解
语言的位运算
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c语言的位运算
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1 位与运算 （ &) 3 位异或运算 （^) 5 右移 (>>)
2 位或运算 （|） 4 左移 (<<)
c语言的位运算
01 在C语言中，位运算是一种在二进 制位级别上进行的操作
02 这些操作包括与、或、异或、左 移和右移等
03 以下是对这些操作的详细解释
位与运算 (&)
位与运算 (&)
在上面的例子中，数1010被向左移动了2位，最右边的两位被丢弃，最左边两位被填充为0 ，所以结果为10000
右移 (>>)
右移 (>>)
右移运算将一个数的所有二进制位向右移动若干位，最左边的几位会被丢弃，最右边的几 位会被填充为0(对于正数)或者符号位(对于负数) 例如
右移 (>>)
在上面的例子中，数1010被向右移动了2位，最左边的两位被丢弃，最右边两位被填充为0 ，所以结果为0010。如果操作数是负数，那么填充的将是符号位。例如，-1010 >> 2的结
这些位运算在处理二进制数据或者进行某些特殊的计算时非常有用。然而，需要注意的是 ，这些运算都是针对二进制位进行的，所以它们的行为可能与常规的算术运算不同。特别 是在处理有符号整数时，需要注意右移运算的行为，因为高位会被填充符号位。此外，当 操作数的小数点位置不同时，整数除法和取余运算的行为也可能不同。因此，在进行位运 算时，需要仔细考虑其可能的结果和副作用
C语言课件第12章 位运算
1.
位运算规则: 位运算规则: A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 A&B 0 0 0 1 A|B 0 1 1 1 A^B 0 1 1 0 ~a 1 1 0 0
例12.1 若 a=(15)10=(00001111)2, a=(15) b=(80)10=(01010000)10 则: a&b = 0000 0000, a|b = 0101 1111, a^b =01011111 , ~a = 1111 0000
/*设 a 为待处理的数据,转换成二进制为00001000, /*设 为待处理的数据,转换成二进制为00001000, b用来保存将a的高4位清0后的结果*/ 用来保存将a的高4位清0后的结果* main() { unsigned char a,b,c; a=8; b=a&0x0f; c=b|0xa0; /*c用于保存最终结果*/ b=a&0x0f; c=b|0xa0; /*c用于保存最终结果 用于保存最终结果* printf("%x" printf("%x",c); }
4)左移,右移运算实现将一个数的各个二进制位向左,向 4)左移,右移运算实现将一个数的各个二进制位向左,向 右移若干位. 左移:将一个数的各个二进制位左移若干位,高位左移 左移:将一个数的各个二进制位左移若干位, 后舍弃,低位补0 后舍弃,低位补0 . 若定义: 若定义: int a=8; 即a= 0000 1000 0010 0000 0000 右移:将一个数的各个二进制位右移若个位,低位右移 右移:将一个数的各个二进制位右移若个位, 后舍弃, 还是补1 后舍弃,高位补 0还是补1,要区别有符号数还是无符号 无符号数高位补0 有符号数高位补原符号位. 数:无符号数高位补0,有符号数高位补原符号位. 若定义 unsigned int a=8; 即 00001000, a=8; 00001000, 则语句 a=a>>2 ;将 a 的各二进制位右移 2 位,空出的 高位补 0.结果为: 0000 0010 , 则语句a=a<<2; 则语句a=a<<2;
C语言位运算
第8章位运算C语言是为描述系统而设计的，与其它高级语言相比，它的一个重要特点是具有汇编语言的功能，这主要表现在C语言提供了特有的位运算功能。
8.1 位运算概念C语言的位运算是指在C语言中能进行二进制位的运算。
位运算包括位逻辑运算和移位运算，位逻辑运算能够方便地设置或屏蔽内存中某个字节的一位或几位，也可以对两个数按位相加等；移位运算可以对内存中某个二进制数左移或右移几位等。
为了表示数值，可以采用不同的方法，一般有：原码、反码和补码。
计算机内部是以补码形式存放数值的。
8.2 位运算符C语言提供了六种位运算，如表8-1所示。
表8-1 位运算符及含义说明：1.位运算量a，b只能是整型或字符型的数据，不能为实型数据。
2.位运算符中除按位取反运算符~为单目运算符外，其它均为双目运算符，即要求运算符的两侧各有一个运算量。
8.2.1位逻辑运算符假设a，b为整型的数据，并且设a=123(等于二进制数00000000001111011)，b=152(等于二进制数00000000010011000)1.“按位与”运算符&运算规则：参加运算的两个运算量，如果两个数相应位的值都是1，则该位的结果值为1，否则为0。
即：0 & 0 =0；0 & 1 =0；1 & 0 =0；1 & 1 =1。
【例8-1】a的补码：00000000001111011b的补码：00000000010011000& ————————结果的补码：00000000000011000即：a&b=0x18。
2.“按位或”运算符|运算规则：参加运算的两个运算量，如果两个数相应位的值都是0，则该位的结果值为0，否则为1。
即：0 | 0 =0；0 | 1 =1；1 | 0 =1；1 | 1 =1【例8-2】a的补码：00000000001111011b的补码：00000000010011000| ————————结果的补码：00000000011111011即：a|b=0xfb。
C语言中的位运算与位字段详解
C语言中的位运算与位字段详解位运算是计算机编程中常用的一种操作，通过对数据的二进制位进行逻辑运算来实现各种功能。
C语言作为一门底层语言，拥有丰富的位运算操作符和位字段的功能，本文将对C语言中的位运算和位字段进行详细解释。
一、位运算符C语言中常用的位运算符有以下几种：1. 按位与（&）：对两个操作数的每一位进行与运算，只有对应位置的两个二进制位都为1时，结果才为1，否则为0。
2. 按位或（|）：对两个操作数的每一位进行或运算，只要对应位置的两个二进制位中有一个为1时，结果就为1，否则为0。
3. 按位异或（^）：对两个操作数的每一位进行异或运算，相同位置上的两个二进制位相同则为0，不同则为1。
4. 按位取反（~）：对操作数的每一位进行取反运算，即1变为0，0变为1。
5. 左移（<<）：将操作数的二进制位向左移动指定的位数，右侧补0。
6. 右移（>>）：将操作数的二进制位向右移动指定的位数，左侧补0或者补符号位。
二、位字段位字段是一种利用位运算操作来处理数据的技术。
通过定义结构体并使用位字段语法，我们可以有效地管理和操作数据的不同部分。
位字段使用的主要目的是压缩数据的存储空间以节省内存。
在C语言中，可以通过以下语法来定义位字段：```cstruct {type field_name : width;};```其中，type表示字段的数据类型，field_name表示字段的名称，width表示字段所占的位数。
通过使用位字段，我们可以灵活地处理数据的不同部分，例如可以定义一个学生结构体，包含年龄字段、性别字段和成绩字段，每个字段的位数可以根据实际需求进行定义。
通过位字段，可以有效地节省内存空间，并且可以提高程序的执行效率。
三、位运算和位字段的应用场景1. 位运算和位字段常见的应用场景之一是对二进制数据进行处理，例如编解码、加解密等操作。
通过位运算，可以高效地对二进制数据进行处理，并且可以节省存储空间。
C语言中的位运算
C语言位运算在计算机程序中，数据的位是可以操作的最小数据单位，理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。
一般的位操作是用来控制硬件的，或者做数据变换使用，但是，灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。
C语言提供了位运算的功能，这使得C语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。
位运算符C语言提供了六种位运算符：& 按位与| 按位或^ 按位异或~ 取反<< 左移>> 右移1. 按位与运算按位与运算符"&"是双目运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。
只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。
参与运算的数以补码方式出现。
例如：9&5可写算式如下：00001001 (9的二进制补码)&00000101 (5的二进制补码) 00000001 (1的二进制补码)可见9&5=1。
按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。
例如把a 的高八位清0 ，保留低八位，可作a&255 运算( 255 的二进制数为0000000011111111)。
应用：a. 清零特定位(mask中特定位置0，其它位为1，s=s&mask)b. 取某数中指定位(mask中特定位置1，其它位为0，s=s&mask)2. 按位或运算按位或运算符“|”是双目运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。
只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。
参与运算的两个数均以补码出现。
例如：95可写算式如下：000010010000010100001101 (十进制为13)可见95=13应用：常用来将源操作数某些位置1，其它位不变。
(mask中特定位置1，其它位为0 s=smask)3. 按位异或运算按位异或运算符“^”是双目运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。
C语言位运算
C语⾔位运算⼀、位运算符Ｃ语⾔提供了六种位运算符：& 按位与| 按位或^ 按位异或~ 取反<< 左移>> 右移1. 按位与运算按位与运算符"&"是双⽬运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的⼆进位相与。
只有对应的两个⼆进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。
参与运算的数以补码⽅式出现。
例如：9&5可写算式如下： 00001001 (9的⼆进制补码)&00000101 (5的⼆进制补码) 00000001 (1的⼆进制补码)可见9&5=1。
按位与运算通常⽤来对某些位清0或保留某些位。
例如把a 的⾼⼋位清 0 ，保留低⼋位，可作 a&255 运算 ( 255 的⼆进制数为0000000011111111)。
main(){int a=9,b=5,c;c=a&b;printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);}2. 按位或运算按位或运算符“|”是双⽬运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的⼆进位相或。
只要对应的⼆个⼆进位有⼀个为1时，结果位就为1。
参与运算的两个数均以补码出现。
例如：9|5可写算式如下： 00001001|0000010100001101 (⼗进制为13)可见9|5=13main(){int a=9,b=5,c;c=a|b;printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);}3. 按位异或运算按位异或运算符“^”是双⽬运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的⼆进位相异或，当两对应的⼆进位相异时，结果为1。
参与运算数仍以补码出现，例如9^5可写成算式如下： 00001001^00000101 00001100 (⼗进制为12)main(){int a=9;a=a^15;printf("a=%d\n",a);}4. 求反运算求反运算符～为单⽬运算符，具有右结合性。
C语言位运算
位运算一、基本概念：1、概念：C语言提供了对二进制数中的某个位或某几位进行操作的运算符，称为位运算。
2、特点：不再将数据作为一个整体进行运算，而是对数据中的某个或某几个二进制位进行的运算。
3、用途：可直接用于编写系统程序，常用在检测和控制领域。
4、无符号数适用于只有正数和0的场合。
(可表示范围：0～2n-1)5、有符号纯整数的二进制表示有3种形式：(原码、反码、补码)（1）原码：如果用n位二进制表示一个数，用最高位表示符号，最高位为1表示负数，最高位为0表示正数，剩下的n-1位表示数值，数值部分用其绝对值表示，这种表示方法称为原码。
二进制原码的表示范围：-2n-1<x<2n-1。
例：十进制55D转换为二进制为：00110111B。
十进制-55D转换为二进制为：10110111B。
（2）反码：用n位二进制表示数据，仍然用最高位表示符号，1表示负，0表示正，剩下的n-1为表示数值(正数不做任何变换，保持不变，负数符号位不变其余各位按位取反(0变为1，1变为0))，这种表示方法称为反码。
(表示的数据范围与原码相同)例：十进制55D转换为二进制为：00110111B十进制-55D转换为二进制为：11001000B。
（3）补码：利用有模运算表示数据的一种方式。
如果用n位二进制表示数据，则系统的模是2n。
对任意一个范围在-2n-1≤x＜2n-1的数X，其补码表示为：=2n+X。
[X]补例:十进制55D转换为二进制为：100000000+00110111=00110111B 十进制-55D转换为二进制为：100000000-00110111=11001000B二、位运算逻辑位运算符移位位运算符符号含义符号含义～按位取反(单目)<<左移(双目) &按位与(双目)|按位或(双目)>>右移(双目)∧按位异或(双目)1、按位与的作用：（1）全部清零：将一个需要全部清零的数与零做按位与运算。
C语言中的位运算与移位操作详解
C语言中的位运算与移位操作详解C语言中的位运算是指对数据的二进制位进行操作的一种操作方式，其中包括位与（&）、位或（|）、位异或（^）、位取反（~）等。
位运算通常用于各种底层编程和优化算法中，能够快速高效地操作二进制数据。
下面将详细介绍C语言中常用的位运算符及其操作。
1. 位与（&）：将两个操作数的对应位进行与运算，只有当两个对应位都为1时，结果位才为1；否则为0。
例如，0b1101 & 0b1011 = 0b1001。
2. 位或（|）：将两个操作数的对应位进行或运算，只要两个对应位中有一个为1，结果位就为1；否则为0。
例如，0b1101 | 0b1011 = 0b1111。
3. 位异或（^）：将两个操作数的对应位进行异或运算，若两个对应位不同，则结果位为1；否则为0。
例如，0b1101 ^ 0b1011 = 0b0110。
4. 位取反（~）：对操作数的每一位进行取反操作，将1变为0，0变为1。
例如，~0b1101 = 0b0010。
除了以上基本的位运算符，C语言还提供了左移（<<）和右移（>>）操作符，用于对操作数进行移位操作。
1. 左移（<<）：将一个操作数的所有位向左移动指定的位数，移动时低位补0。
例如，0b1101 << 2 = 0b0100。
2. 右移（>>）：将一个操作数的所有位向右移动指定的位数。
根据操作数的符号位和机器的具体实现，右移可能是算术右移（负数最高位补1）或逻辑右移（0填充）。
例如，0b1101 >> 1 = 0b0110（逻辑右移）；0b1001 >> 1 = 0b1100（算术右移）。
位运算和移位操作在C语言中的应用非常广泛，主要用于以下几个方面：1. 位掩码：通过位与运算（&）可以用来提取操作数的指定位或者对操作数的指定位进行清零操作。
这在一些底层硬件控制或者状态管理中非常有用。
c语言位运算
c语言位运算C语言是一种功能强大的编程语言，它提供了许多有用的特性，其中最重要的就是位运算。
C语言的位运算使开发者能够轻松构建出强大的计算机程序，可以用来实现复杂的数据处理任务。
本文将介绍C语言位运算的基本概念，深入探讨其用途及优势。
1. 位运算简介位运算是一种控制计算机位置的重要算法。
它可以使用零和一来表示整数，以节省计算机存储空间和处理时间。
它通过操纵位来创建数字，将它们组合起来，用于计算机程序的构造和操作。
由于这些数和存储的比特位数比较少，因此计算机可以快速处理运算。
2. C语言中的位运算因为C语言允许开发者进行位操作，所以可以在C语言中使用位运算。
这些位操作的种类比较多，其中最常见的是按位&，|，^，~和>>，。
它们可以用来实现复杂的数据处理任务，比如位反转、位移等。
3. 位运算的优势C语言中的位运算有以下优势：（1）可以节省内存：通过使用位运算，可以有效地减少程序所需的存储空间。
（2）可以提高效率：C语言中的位运算可以减少数据处理的时间，允许程序更快地执行。
（3）可以创建复杂的算法：位运算可以帮助开发者创建复杂的算法，可用于处理大量数据和解决复杂的问题。
4. 位运算的应用实例C语言中的位运算可以应用于多种场合，最常见的应用如下：（1）位移运算：可以使用位移运算快速地将一个数据模式向右或向左移动，这样可以有效地操纵存储内容，以便更好地处理大量的信息。
（2）标志位设置：可以使用位运算将有效的标志位设置到程序中，以此标识不同的状态，实现程序的控制。
（3）数值处理：可以使用位运算来比较两个数值大小，实现有效的比较运算。
5.论C语言位运算是一种灵活且强大的数据处理方法，可以应用于多种场合，大大提高程序的性能。
它可以节省内存并提高效率，使开发者可以构建出性能更优秀的计算机程序。
C语言位运算符(附例题讲解)
Ｃ语言提供了六种位运算符：& 按位与| 按位或^ 按位异或~ 取反<< 左移>> 右移12.1.1按位与运算按位与运算符"&"是双目运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。
只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。
参与运算的数以补码方式出现。
例如：9&5可写算式如下：00001001 (9的二进制补码)&00000101 (5的二进制补码)00000001 (1的二进制补码)可见9&5=1。
按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。
例如把a 的高八位清0 ，保留低八位，可作a&255运算( 255 的二进制数为0000000011111111)。
【例12.1】main(){int a=9,b=5,c;c=a&b;printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);}12.1.2按位或运算按位或运算符“|”是双目运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。
只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。
参与运算的两个数均以补码出现。
例如：9|5可写算式如下：00001001|0000010100001101 (十进制为13)可见9|5=13【例12.2】main(){int a=9,b=5,c;c=a|b;printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);}12.1.3按位异或运算按位异或运算符“^”是双目运算符。
其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。
参与运算数仍以补码出现，例如9^5可写成算式如下：00001001^0000010100001100 (十进制为12)【例12.3】main(){int a=9;a=a^5;printf("a=%d\n",a);}12.1.4求反运算求反运算符～为单目运算符，具有右结合性。
C语言程序设计课件位运算
使用位异或运算可以检测一个整数的奇偶性。例如，将一 个整数与1进行位异或运算，如果结果为1，则该整数为奇 数；如果结果为0，则该整数为偶数。
示例三
使用位异或运算可以实现快速取模运算。例如，将一个整 数与一个常数进行位异或运算，可以得到该整数除以该常 数的余数。
06 位非运算
位非运算的定义
• 位非运算是一种位运算操作，它对一个二进制数的每一位进行取反操作。如果某一位是1，则位非运算后变为0；如果某一 位是0，则位非运算后变为1。
部分数组交换等。
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右移位运算
总结词
将二进制位向右移动若干位。
详细描述
右移位运算符（>>）将一个数的二进制位向右移动若干位，左侧空出的位用符号位填充。对于有符号整数，右 侧空出的位用符号位填充；对于无符号整数，右侧空出的位用0填充。右移位运算实质上是将该数除以2的若干次 方。
无符号右移位运算
总结词
将二进制位向右移动若干位，左侧空出的位用0填充。
C语言程序设计课件位运算
目录
• 位运算概述 • 移位运算 • 位与运算 • 位或运算 • 位异或运算 • 位非运算
01 位运算概述
位运算的定义
01
位运算是一种以二进制位为对象 的运算方式，通过对二进制位进 行操作来执行特定的功能。
02
在C语言中，位运算符包括按位与 (&)、按位或(|)、按位异或(^)、 按位取反(~)、左移(<<)和右移 (>>)。
位非运算的规则
位非运算的规则是将一个二进制数的 每一位都进行取反操作。具体来说， 如果某一位是1，则位非运算后变为0； 如果某一位是0，则位非运算后变为1。
C语言位运算详解及示例代码
C语⾔位运算详解及⽰例代码所谓位运算，就是对⼀个⽐特（Bit）位进⾏操作。
在《⼆进制思想以及数据的存储》⼀节中讲到，⽐特（Bit）是⼀个电⼦元器件，8个⽐特构成⼀个字节（Byte），它已经是粒度最⼩的可操作单元了。
C语⾔提供了六种位运算符：运算符&|^~<<>>说明按位与按位或按位异或取反左移右移按位与运算（&）⼀个⽐特（Bit）位只有 0 和 1 两个取值，只有参与&运算的两个位都为 1 时，结果才为 1，否则为 0。
例如1&1为 1，0&0为0，1&0也为 0，这和逻辑运算符&&⾮常类似。
C语⾔中不能直接使⽤⼆进制，&两边的操作数可以是⼗进制、⼋进制、⼗六进制，它们在内存中最终都是以⼆进制形式存储，&就是对这些内存中的⼆进制位进⾏运算。
其他的位运算符也是相同的道理。
例如，9 & 5可以转换成如下的运算：0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 1001 （9 在内存中的存储）& 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 （5 在内存中的存储）-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0001 （1 在内存中的存储）也就是说，按位与运算会对参与运算的两个数的所有⼆进制位进⾏&运算，9 & 5的结果为 1。
⼜如，-9 & 5可以转换成如下的运算：1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 1111 -- 1111 0111 （-9 在内存中的存储）& 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 （5 在内存中的存储）-----------------------------------------------------------------------------------0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0000 -- 0000 0101 （5 在内存中的存储）-9 & 5的结果是 5。
C语言位运算
0000 100 1 & 000000 1 1 0000000 1
0&0=0， 0&1=0， 1&0=0， 1&1=1。
运算规则
（2）按位或（|）： 参与运算的两个数据，按二进 位进行“或”运算。只要对应为的二进位有一个 为1，该位的结果值为1。 例如：061|013 0|0=0
1）如果参加位运算的是负数，则以补码形式表示为二进制
数，然后按位进行位运算。而不同长度的数值进行位运算 时，左端补0，右端对齐。 2）运算符的优先级由高到低依次是： ~，<<，>>，&，^，|；“~”为单目运算符其结合方向自 右向左，其他的结合方向自左向右。 ~运算符优于所有双目运算符和三目运算符。 <<，>>位移运算符比算术运算符的优先级低，比关系运算 符的优先级高。 位逻辑运算符&优于^，而^优于|。它们比关系运算符的优 先级低，比逻辑运算符的优先级高。 位运算符玉赋值运算符结合的符合运算与赋值运算符有相 同的优先级。
00 1 100 1 1 ^ 00 100 10 1 000 10 1 10
0^0=0 0^ 1=1 1^0=1 1^ 1=0
运算规则
（4）按位取反（~）： 是一个单目运算符，用来对一
个二进制数按位取反。 例如：~033
~ 000 1 10 1 1 1 1 100 100
~0=1 ~1=0
（5 ）左移（<< ）: 用来将数的各二进位全部左移 若干位。 例如：x=x<<2 将 x 的二进位全部左移2位，右补0。若x=13，即二 进制数00001101，右移两位得00110100，即结果为 十进制数52。
c语言中的位运算
c语言中的位运算位运算是计算机中常用的一种运算方式，它直接对二进制数的每一位进行操作。
在C语言中，位运算有多种操作符，包括位与(&)、位或(|)、位异或(^)、位取反(~)等。
本文将介绍位运算的基本概念和常见应用。
一、位与运算(&)位与运算是对两个操作数的每一位进行与操作，只有在两个操作数的对应位都为1时，结果的对应位才为1，否则为0。
位与运算常用于屏蔽某些位、清零某些位的操作。
例如，假设有一个8位的二进制数11101110，我们想将第4位和第5位清零，可以使用位与运算符来实现：```unsigned char num = 0xEE; // 二进制数11101110unsigned char mask = 0xCF; // 二进制数11001111 unsigned char result = num & mask; // 二进制数11001110```通过将原数与一个掩码进行位与运算，可以将指定位置零，得到结果11001110。
二、位或运算(|)位或运算是对两个操作数的每一位进行或操作，只要两个操作数的对应位中有一个为1，结果的对应位就为1，否则为0。
位或运算常用于设置某些位、将某些位置1的操作。
例如，假设有一个8位的二进制数00110011，我们想将第3位和第4位置1，可以使用位或运算符来实现：```unsigned char num = 0x33; // 二进制数00110011unsigned char mask = 0x0C; // 二进制数00001100 unsigned char result = num | mask; // 二进制数00111111```通过将原数与一个掩码进行位或运算，可以将指定位置1，得到结果00111111。
三、位异或运算(^)位异或运算是对两个操作数的每一位进行异或操作，当两个操作数的对应位相同时，结果的对应位为0，否则为1。
位异或运算常用于数据加密、数据校验等操作。
c语言位移与位运算
c语言位移与位运算在C语言中，位移和位运算是非常重要的概念。
位移是指将二进制数字的所有位按照指定的方向进行移动，而位运算则是对二进制位进行逻辑操作。
一、位移操作1. 左移操作（<<）左移操作将一个数字的所有位向左移动n位，丢弃左边移出的位，右侧用0填补空位。
以无符号整数为例，左移操作的数学表达式为：result = num << n。
例如，对于十进制数10（二进制表示为00001010），执行左移2位操作后，得到的结果是40（二进制表示为00101000）。
2. 右移操作（>>）右移操作将一个数字的所有位向右移动n位，丢弃右边移出的位，左侧用符号位（对于带符号整数）或0（对于无符号整数）填补空位。
以带符号整数为例，右移操作的数学表达式为：result = num >> n。
例如，对于十进制数-10（二进制表示为11110110），执行右移2位操作后，得到的结果是-3（二进制表示为11111101）。
二、位运算操作1. 与运算（&）与运算对两个二进制数的每一位进行逻辑与操作，结果为1的位表示两个二进制数相应位上都为1，否则为0。
与运算的数学表达式为：result = num1 & num2。
例如，对于十进制数10（二进制表示为00001010）和5（二进制表示为00000101），执行与运算后，得到的结果是0（二进制表示为00000000）。
2. 或运算（|）或运算对两个二进制数的每一位进行逻辑或操作，结果为1的位表示两个二进制数相应位上至少有一个为1，否则为0。
或运算的数学表达式为：result = num1 | num2。
例如，对于十进制数10（二进制表示为00001010）和5（二进制表示为00000101），执行或运算后，得到的结果是15（二进制表示为00001111）。
3. 异或运算（^）异或运算对两个二进制数的每一位进行逻辑异或操作，结果为1的位表示两个二进制数相应位上不同，否则为0。
C语言位运算及其应用实例
C语言位运算及其应用实例位运算是计算机编程中广泛使用的一种运算方式，它对计算机底层存储的二进制数据进行精确控制，在很多场景都能发挥重要作用。
本文将介绍C语言中的位运算及其应用实例。
一、位运算基础1.按位与（&）按位与运算符用来对两个操作数的每个二进制位进行逻辑与操作，结果中，如果对应位都为1，则结果为1，否则为0。
2.按位或（|）按位或运算符用来对两个操作数的每个二进制位进行逻辑或操作，结果中，如果对应位至少有一个为1，则结果为1，否则为0。
3.按位异或（^）按位异或运算符用来对两个操作数的每个二进制位进行逻辑异或操作，结果中，如果对应位相同，则结果为0，否则为1。
4.按位取反（~）按位取反运算符用来对操作数的每个二进制位进行取反操作，结果中，对应位为0则结果为1，对应位为1则结果为0。
5.左移（<<）左移运算符用来将操作数的各个二进制位向左移动指定位数，左侧丢弃的位数用0填充。
6.右移（>>）右移运算符用来将操作数的各个二进制位向右移动指定位数，右侧丢弃的位数用0填充（对于有符号数，用符号位填充）。
二、应用实例1.位掩码位掩码是通过位运算来实现对某些位进行控制的技术。
例如，我们可以使用按位与运算（&）将特定位清零，使用按位或运算（|）将特定位设置为1。
例如，假设我们有一个8位的变量flags，其中的每个位表示某个功能的开启或关闭状态。
我们可以使用位掩码来灵活地操作这些位。
例如，要将第3位设置为1，可以使用以下代码：```cflags |= (1 << 2);```要将第5位设置为0，可以使用以下代码：```cflags &= ~(1 << 4);```2.位运算求解位运算也可以用于一些特殊的计算需求。
例如，使用位运算可以高效地计算出一个数中包含的1的个数。
以下是基于位运算的求解方法：```cint countOnes(int num) {int count = 0;while (num) {count++;num = num & (num - 1);}return count;}```在上述代码中，num & (num - 1)可以将num最右边的一个1消除，在循环中重复该操作直到num为0，计算出的count即为num中包含的1的个数。
C语言位运算
取指定位 x = x & 0xf0 ; (高4位)
x 1011 1010 & 1111 0000 结果 1011 0000 保留指定位 x 01010100 & 00111011 结果 00010000
2.“按位或” 运算符 ( | )
(2) 用途： 与其它位运算配合使用。 a=a&~1——将最后一位置0
例如：main()
{ unsigned char a,b; a=0x9d; b=0xa5; printf(“~a: %x\n”, ~a); printf(“a&b: %x\n”,a&b); printf(“a | b: %x\n”,a | b); printf(“a^b: %x\n”,a^b);
}
输出结果： ~a: 62 a&b: 85 a | b: bd a^b: 38
5.“左移运算” 运算符 (<< ) (1)规则：
二进制数的各位依次左移，高位移走作废，低位补0
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0
(2) 用途：对于一个无符号整数，若左移若干位后不溢 出(<=65535)， 则每左移一位相当于原值乘2
x.c);
(1) 规则：两个运算量的相应位之间进行运算，两个
对应位中只要有一个为“1”时，结果就为“1”，
否则结果为“0”
0010 1010
| 1010 0011
(2) 用途：
结果 1010 1011
将数据中某些位置为1
x=x | 0x0f; (低4位置1)
x 1010 0101 | 0000 1111
c语言位运算详解
图11.2 15右移3位得到1
右移1位相当于该数除以2，右移n位相当于该数除以2 n ， 因此，将15右移3位，相当于15/2 3 = 1(C语言规定整数相 除商为整数)。
右移时应注意符号问题。对于无符号数，右移时左端补0。 对于有符号数，若符号位为0（该数为正），则右移时左端 补0，同无符号数的处理。若符号位为1（该数为负），则右 移时左端是补0还是补1，取决于所用的计算机系统。有的系 统左端补0，称逻辑右移；左端补1，称算术右移。显然，两 种方式所得的结果是不一样的。Turbo C采用的是算术右移。
scanf (”%u” , & a ) ;
b=a >> 4 ; b=b & 0x000F; printf (” \na=%u b=%u ”, a , b ) ; } 运行情况如下： 115
a=115,b=7
例 2 循环移位。要求将一个无符号数进行左循环移位。如 图11. 4所示。将a左移1位，并将移出位补到右端，输入′e ′结束。
（4）重复以上步骤，直到有键按下。程序如下：
# include <stdio. h> main( ) { unsigned a ; int flag ; scanf (”%u” , & a ) ; while (getchar( ) !=’ e ’ )
{
flag=a & 0x8000 ; a=a<<1 ;
关于位段数据，注意以下几点： (1)一个位段必须存储在同一存储单元(即字)之中，不能跨两 个单元。如果其单元空间不够，则剩余空间不用，从下一个 单元起存放该位段。 (2)可以通过定义长度为0的位段的方式使下一位段从下一存 储单元开始。 (3)可以定义无名位段。 (4)位段的长度不能大于存储单元的长度。
C语言位操作运算详解
位运算程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。
位本文会以C语言的交互环境来做代码演示常见的二进制位的变换操作and运算 &•判断奇偶数对于除0以外的任意数x，使用x&1==1作为逻辑判断即可if (x&1==1){}•判断某个二进制位是否为1比如第7位, 0x40转到二进制是0100 0000,代表第7位是1.if (n&0x40){//TODO:添加你要处理的代码}•字节读取(x >> 0) & 0x000000ff /* 获取第0个字节*/(x >> 8) & 0x000000ff /* 获取第1个字节*/(x >> 16) & 0x000000ff /* 获取第2个字节*/(x >> 24) & 0x000000ff /* 获取第3个字节*/•判断一个数是不是 22 的指数bool isPowerOfTwo(int n) {if (n <= 0) return false;return (n & (n - 1)) == 0;}•取余//得到余数int Yu(int num,int n){int i = 1 << n;return num&(i-1);}•指定二进制位数截取比如说16位二进制数A：1001 1001 1001 1000，如果来你想获A 的哪一位的值,就把数字B：0000 0000 0000 0000的那一位设置为1.比如说我想获得A的第三位就把B的第三位数字设置为1，则B为0000 0000 0000 0100，设置完之后再把A、B求与，其结果若为0，说明A的第三位为0，其结果为1，说明A的第三位为1.同理：若要获得A的第五位，就把B设置为0000 0000 0001 0000，之后再求与。
通常在我们的程序中，数字B被称为掩码，其含义是专门用来测试某一位是否为0的数值。
C语言位运算详解
C语言位运算详解位运算是指按二进制进行的运算。
在系统软件中，常常需要处理二进制位的问题。
C语言提供了6个位操作运算符。
这些运算符只能用于整型操作数，即只能用于带符号或无符号的char,short,int 与long类型。
C语言提供的位运算符列表：运算符含义描述& 按位与如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1，否则为0| 按位或两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1^ 按位异或若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1~ 取反 ~是一元运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1变0<< 左移用来将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0>> 右移将一个数的各二进制位右移N位，移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补01、“按位与”运算符（&）按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。
如果两个相应的二进制位都为１，则该位的结果值为1；否则为0。
这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。
按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。
逻辑上的“与”，要求运算数全真，结果才为真。
若，A=true,B=true,则A∩B=true 例如：3&5 3的二进制编码是11(2)。
（为了区分十进制和其他进制，本文规定，凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号，括号中注明其进制，二进制则标记为2）内存储存数据的基本单位是字节（Byte），一个字节由8个位（bit)所组成。
位是用以描述电脑数据量的最小单位。
二进制系统中，每个0或1就是一个位。
将11（2）补足成一个字节，则是00000011（2）。
5的二进制编码是101（2），将其补足成一个字节，则是00000101（2）按位与运算：00000011(2)&00000101(2)00000001(2)由此可知3&5=1c语言代码：#include <stdio.h>main(){int a=3;int b = 5;printf("%d",a&b);}按位与的用途：（1）清零若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：原来的数中为1的位，新数中相应位为0。
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关于位段数据，注意以下几点： (1)一个位段必须存储在同一存储单元(即字)之中，不能跨两 个单元。如果其单元空间不够，则剩余空间不用，从下一个 单元起存放该位段。 (2)可以通过定义长度为0的位段的方式使下一位段从下一存 储单元开始。 (3)可以定义无名位段。 (4)位段的长度不能大于存储单元的长度。
右移3位 00 00 1 1 1 1 00 00 0 0 1 1
图11.2 15右移3位得到1
右移1位相当于该数除以2，右移n位相当于该数除以2 n ， 因此，将15右移3位，相当于15/2 3 = 1(C语言规定整数相 除商为整数)。
右移时应注意符号问题。对于无符号数，右移时左端补0。 对于有符号数，若符号位为0（该数为正），则右移时左端 补0，同无符号数的处理。若符号位为1（该数为负），则右 移时左端是补0还是补1，取决于所用的计算机系统。有的系 统左端补0，称逻辑右移；左端补1，称算术右移。显然，两 种方式所得的结果是不一样的。Turbo C采用的是算术右移。
(右移4位，使要取出的位移到最右端。如图11. 3所示
15
7
4
0
15
3
0
图11. 3 两个字节的无符号数右移4位
(2)根据提取指定位的方法，和0000000000001111（十六 进制数0x000F）进行位与运算，程序如下：
# include <stdio. h> main( ) { unsigned a , b ;
程序运行结果如下：
请输入16进制整数:2fe1
循环左移4个二进制位得:fel2
5 = 00000101 ( | ) 9 = 00001001 00001101
(3) ∧(按位“异或”) 运算规则为： 0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1，l∧1=0 (即当两者取值相异 时为真) 例如，-5∧3的值为-8，运算过程如下： -5 = 111l 1011 (∧) 3 = 00000011
(1)取出16进制整数x的最高4个二进制位至y：y=x＞＞(164)&0xf。 (2)将该整数x(占2字节)左移4个二进制位：x=(x＜＜4)&0xffff。
(3)将先前取出的最高4个二进制位放入低4个二进制位： x=x|y。
程序如下：
#include <stdio.h> main( ) { int x,y; printf(”\n请输入16进制整数:”); scanf(”%x”,&x); y=x>>(16-4)&0xf; x=(x<<4)&0xffff;/*16位的C语言程序不需要″按位与″0xffff*/ x=x|y; printf(”循环左移4个二进制位得:%x”,x); }
说明：
(1)运算量只能是整型或字符型的数据。 (2)运算符中除位反(～)外，均为二目运算符， 即要求两侧各有一个运算量。
2. 位运算 (1)&(按位“与”) 运算规则为： 0&0=0，0&1=0，1&0=0，1&1=l (即只有当两者都为真时 才为真) 例如，5&9的值为1，运算过程如下： 5 = 111l 1011 (&) 9 = 00001001 00000001
例如，-5&3的值为3，此时要把-5写成补码的形式， 其补码为111l1011，运算过程如下： -5 = 111l 1011 (&) 3 = 00000011 00000011
(2)|(按位“或”)
运算规则为： 0|0=0，0|l=l，1|0=l，l|l=l (即只要有一个为真其结果为真)
例如，5|9的值为13，运算过程如下：
§11.1
位运算符与位运算
位是指二进制数的一位，其值为0或1。位段 以位为单位定义结构体(或共用体)中成员所占存 储空间的长度。含有位段的结构体类型称为位段 结构。
1.示。
运算符 & | ∧
含义 按位与 按位或 按位异或
运算符 ～ ＜＜ ＞＞
含义 取反 左移 右移
11111000
(4)～(按位“取反”) 运算规则为： ～0=l，～l=0 (取相反的值) 例如，～7的值为-8，运算过程如下：
(～) 7 = 00000111 11111000
(5)＜＜(“左移”) 用来将一个数的各二进位全部左移若干位，右边空缺位补0。
例如，将3左移2位，结果为12。如图11.1:
(5)位段无地址，不能对位段进行取地址运算。
(6)位段可以以％d，％o，％x格式输出。 (7)位段若出现在表达式中，将被系统自动转换成整数。
例11.3 试编一个程序，将一个16进制整数(占2字节)的各位循 环左移4个二进制位，如2fel循环左移4个二进制位后为fe12。
可先取出16进制整数的最高4个二进制位，然后将该整数左移4 个二进制位，最后将先前取出的最高4个二进制位放入低4个二 进制位位置。具体步骤为：
左移2位
0 0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 1 1 0 0
图11.1 3左移两位得到12
左移1位相当于该数乘以2，左移n位相当于该数乘以2 n。 因此，将3左移2位，相当于3乘以4。
(6)＞＞(“右移”) 用来将一个数的各二进位全部右移若干位。移去右端的位 被舍弃，若为无符号数，左端补0。例如，将15右移3位， 结果为1。如图11.2
scanf (”%u” , & a ) ;
b=a >> 4 ; b=b & 0x000F; printf (” \na=%u b=%u ”, a , b ) ; } 运行情况如下： 115
a=115,b=7
例11. 2 循环移位。要求将一个无符号数进行左循环移位。 如图11. 4所示。将a左移1位，并将移出位补到右端，输入 ′e ′结束。
if ( flag )
a=a | 0x0001 ; }
printf (” \na=%u ” , a ) ;
}
运行情况如下：
135 e
a=270
§11.3
位段结构
位段结构也是一种结构体类型，只不过其中含有以位为 单位定义存储长度的整数类型位段成员。在某些应用中， 特别是对硬件端口的操作，需要标志某些端口的状态或特 征。而这些状态或特征只需要一个机器字中的一位或连续 若干位来表示。采用位段结构既节省存储空间，又可方便 操作。
（4）重复以上步骤，直到有键按下。程序如下：
# include <stdio. h> main( ) { unsigned a ; int flag ; scanf (”%u” , & a ) ; while (getchar( ) !=’ e ’ )
{
flag=a & 0x8000 ; a=a<<1 ;
对16位的Turbo C2.0而言，data变量的内存分配示意图见 图11.5。
位段a
2位
无位段
名 6位
未用
8位
位段b
10位
未用
6位
成员i
16位
低地址
高地址
图11.5 data变量的内存分配示意图
应该注意的是，16位的Turbo C 2.0的字边界在2 倍字节处，其他的C语言的字边界可能在若干倍字 节处(如VisualC++6.0在4倍字节处)。位段数据的引 用，同结构体成员中的数据引用一样，但应注意位 段的最大取值范围不要超出二进制位数确定的范围， 否则超出部分会丢弃。
图11. 4 无符号数左循环移位
说明：此题很有实用意义。公共场合（如车站）发布信息 的显示屏上滚动显示的信息，就是通过对显示缓冲区做类 似处理来实现的。
解题步骤： （1）提取最高位。 （2）根据最高位为0还是1，设置标志变量为0或非0。
（3）根据标志变量的值，给最低位置0（左移时右端补0， 此步可省略）或置1。
位段结构中位段的定义格式为： unsigned <成员名>：<二进制位数> 例如： struct bytedata { unsigneda:2; unsigned:6; /*位段a，占2位*/ /*无名位段，占6位，但不能访问*/
unsigned:0;/*无名位段，占0位，表示下一位段从下一字边界开始 unsignedb:10; int i; }data; /*位段b，占10位*/ /*成员i，从下一字边界开始*/
例如：
a： a＞＞3 1111111111101111（补码，其十进制数是-17） 0001111111111101（逻辑右移，高位补0）
a＞＞3
1111111111111101（算术右移，其十进制数是-3）
§11.2
程序举例
例11. 1 取一个无符号数的4 ～ 7位。设无符号数用2个1) 字节存储。 解题思路：