说三道四技术文摘-感悟人生的经典句子
说三道四 > 文档快照

位运算-C语言教程

HTML文档下载 WORD文档下载 PDF文档下载
前面介绍的各种运算都是以字节作为最基本位进行的。 但在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。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。
前面介绍的各种运算都是以字节作为最基本位进行的。 但在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。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。
12.1 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
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
   |00000101
    00001101        (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
    ^00000101  
     00001100       (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。其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。
例如~9的运算为:
    ~(0000000000001001)结果为:1111111111110110
12.1.5 左移运算
左移运算符“<<”是双目运算符。其功能把“<< ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数,高位丢弃,低位补0。
例如:
    a<<4
指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。
12.1.6 右移运算
   右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>> ”左边的运算数的各二进位全部右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数。
例如:
设  a=15,
a>>2
表示把000001111右移为00000011(十进制3)。
应该说明的是,对于有符号数,在右移时,符号位将随同移动。当为正数时,最高位补0,而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。
【例12.4】
main(){    unsigned a,b;    printf("input a number:   ");    scanf("%d",&a);    b=a>>5;    b=b&15;    printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);}
请再看一例!
【例12.5】
main(){    char a='a',b='b';    int p,c,d;    p=a;    p=(p<<8)|b;    d=p&0xff;    c=(p&0xff00)>>8;    printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);}
12.2 位域(位段)
有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节,而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1两种状态,用一位二进位即可。为了节省存储空间,并使处理简便,C语言又提供了一种数据结构,称为“位域”或“位段”。
所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域,并说明每个区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
1. 位域的定义和位域变量的说明
位域定义与结构定义相仿,其形式为:
    struct 位域结构名
       { 位域列表 };
其中位域列表的形式为:
    类型说明符 位域名:位域长度  
例如:
    struct bs
     {
       int a:8;
       int b:2;
       int c:6;
     };
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。
例如:
    struct bs
     {
       int a:8;
       int b:2;
       int c:6;
     }data;
说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。
对于位域的定义尚有以下几点说明:
1) 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。
例如:
struct bs
     {
       unsigned a:4
       unsigned :0        /*空域*/
       unsigned b:4       /*从下一单元开始存放*/
       unsigned c:4
     }
    在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。
2) 由于位域不允许跨两个字节,因此位域的长度不能大于一个字节的长度,也就是说不能超过8位二进位。
3) 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:
    struct k
     {
      int a:1
      int  :2          /*该2位不能使用*/
      int b:3
      int c:2
     };
从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型,不过其成员是按二进位分配的。
2. 位域的使用
位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为:
  位域变量名•位域名
  位域允许用各种格式输出。
【例12.6】
main(){    struct bs    {      unsigned a:1;      unsigned b:3;      unsigned c:4;    } bit,*pbit;    bit.a=1;    bit.b=7;    bit.c=15;    printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);    pbit=&bit;    pbit->a=0;    pbit->b&=3;    pbit->c|=1;    printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);}
上例程序中定义了位域结构bs,三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围)。程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值,赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&=",该行相当于:
    pbit->b=pbit->b&3
位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样,程序第16行中使用了复合位运算符"|=",相当于:
pbit->c=pbit->c|1
其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。
12.3 本章小结
1. 位运算是C语言的一种特殊运算功能, 它是以二进制位为单位进行运算的。位运算符只有逻辑运算和移位运算两类。位运算符可以与赋值符一起组成复合赋值符。如&=,|=,^=,>>=,<<=等。
2. 利用位运算可以完成汇编语言的某些功能,如置位,位清零,移位等。还可进行数据的压缩存储和并行运算。
3. 位域在本质上也是结构类型,不过它的成员按二进制位分配内存。其定义、说明及使用的方式都与结构相同。
4. 位域提供了一种手段,使得可在高级语言中实现数据的压缩,节省了存储空间,同时也提高了程序的效率。
开源产品系列:面向组件的Web框架tapestry 360指责百度窃取用户信息 公布美杜莎插件技术分析 苹果正式发布iOS 6.1 最快本周日即可越狱 苹果高管:运行iOS 6的设备达3亿 Chrome OS 黑客大赛总奖金为314.159万美元 微软雷德蒙研究院副总裁:从计算研究到惊人发明 还驾驭不了4核? 别人已模拟出百万核心上的并行 RIM将网络直播BlackBerry 10发布会 解读TDD的五大误区 Amazon 2012财年Q4财报:电子书业务增长70% 从暴风影音CTO到创业者:画中画相机话中话 为什么Android应用开发总要比iOS晚? 传奇VC马克.安德雷森:未来的企业什么样? 呼吁国会通过“创业签证”:奥巴马助力美国招揽海外人才 Surface Pro最低1019美元,价值究竟如何? 搜狗号码通产品经理谈微创新 数据和运营更关键 在线推荐系统是如何进行工作的? 欧朋浏览器上架App Store,iOS生态真要变天? 苹果iOS 6.1地图搜索API将替代谷歌Places Oracle向开发者承诺 称尽快修复Java安全问题 日本:开发者与投资人都不容忽视的移动市场 Unity 3D引擎:十大最火的插件推荐 重塑品牌 RIM更名黑莓 发布BlackBerry 10移动操作系统及新手机 NoSQL依赖的不只是大数据 还有应用程序架构的改变 新一代Apple TV增强内在组件 外观不变 加速Web开发的7款知名HTML5框架 Firefox OS开发者日来袭 5小时15款Web应用出炉! 微软发布Office 365家庭高级版 订阅费499元/年 鲍尔默对Office信心满满,十亿用户量触手可及 【多图】梦幻现实 IBM的未来超级计算机水世界 一名骨灰级工程师的OpenStack部署总结引发的讨论 请问这个问题该怎么处理!十万火急!谢谢! 急:一个.Net 写DLL及调DLL的问题,请大家帮忙!(在线等候......可以再加分msn:w.hua@ynmail.com,qq:25857100) 救命啊 查找某个目录下是否有某个文件 邮箱命名的问题??? 怎样在一个窗口控件中显示两条自由报表的记录? 紧急求助USB带宽 请问哪里能下到《inside the c++ object model》英文版啊,谢谢 新手提问,大侠莫抛弃我,谢谢,请往里看。 求教:我想拦截CreateProcess()的调用,并取出参数是否可行???? 这是什么病毒 如何指定发送端口 如何设置treeview的scrollbar? 请问各位,谁写过一个程序的整个文档,小弟很急,想参考一下。不知是否可以。谢谢了! 打算过年后跳槽,大家帮帮忙看看我这水平能拿多少?来者有分 天灾 +人祸100分求救 各位再请看看: ccur(922337203685477.30)=922337203685477.25 ??? 用JAVA做APPLET程序的朋友请进!!! 如何使应用程序(基于对话框)在状态栏里不可见 急,求救!在线等!请帮忙,谢谢 SQL Server 的客户端问题? 在线等; 好好的程序不能运行了 ,提示:不能创建宏 怎样打开一个数据库在单文档的视中显示数据??(我没有没结过的贴) 调用外部程序的问题 偶去吃饭了!大家去吗?我请客好了:) 大家能不能介绍一下四川的迈普 VB6到VB.NET升级问题?有的FORM可以升级,有的不行,错误如下:(急!!!搞定立即散分!在线等!) 男人的花样,女人的年华(淡月儿) 如何在VB中正确将调用的Excel进程关闭? 请问 void UpdateDialogControls()函数怎么用……(******) 求教:我想拦截CreateProcess()的调用,并取出参数是否可行???? 我想请问一下sql的认证问题 触发器:For ,Instead OF 和After有什么区别?? slq7.0是不是不支持Instead OF 和After 远程访问方案征求!!! 为什么在我的XP的文件夹里面有Thumbs.db???? 不难的问题,请帮忙!! 如何改变ASP.NET Web应用程序生成的项目的位置?? 如何在JBuilder7中连接远程MS SQL2k数据库? 为什么在x-win32的窗口中,不能使用KDevelop,创建QT工程?? 数据源的连接问题?急!急!急!急!急!急!急!急!在线等待! paradox7表有没有最大记录数或最大容量?! 请问safety-critical systems是什么系统? 为什么<textarea>会有字数限制,我写了超过330个字符就不能提交表单了。 看看吧,想改變這种現象!!<marquee>能移動內容,但它移動時有空白(要等全移完后才又重新移)能否不要這中間的空隙。 那里有 netapi32.dll 中所有的函数及结构体的Delphi版定义? 在ASP里怎么能才让字符的ASC2码值加一。比如a加一之后等于b 谁有ehlib和fastreport的使用资料,哪下载??? 有关排序的问题? 高分相送!,求地税信息化方案 一个java程序,怎么写不进去?等待…… 请问雅思英语辅导去那家啊?找不到好的啊! 英国的哪些作家比较著名?说出他们的代表作 十八世纪英国启蒙主义文学的代表作家笛福,其代表作是? 英语读后感结尾时态我写了一篇英语读后感 结尾评论是写 它只是一个故事 但爱是真的 是用过去时还是一般现在时 著名英国作家有谁 如此 以至于的英文到底是什么? 写英文名著小说的读后感应用什么时态? 与辛弃疾同时代的英国作家 Just For Once I Wamt Some One To Be Afraid Of Losing Me的英文意思 at the end by the end in the end at the end of 有何区别英语不好 都帮帮 山东省小学6年级下英语配套练习册P 6 第 3 题的 :4 ) There is an umbrella ___ the road.求你了!2009年审查通过的! I want some one who's afraid of losing me.----- We 'll have to do the dishes before mother___home.A will come B comes C is coming D come 山东省小学6年级下英语配套练习册P 6 第 6 题的 :There is a radio ____ the house. 填空:鲁滨孙是英国作家笛福的长篇小说《鲁滨孙飘流记》中的一个____、 ____、 ____的主人公鲁滨孙是英国作家笛福的长篇小说《鲁滨孙飘流记》中一个____、____、____的主人公(六年级下册题 谁有2011年广东成人高等教育学士学位英语答案? 山东省小学6年级下英语配套练习册P 6 第 6 题的 :There is a boat ___ the house and the tree. 鲁滨孙漂流记是英国作家那个 I see three people on a bus.A speaks Englishi and Japanese. C only talks with B. B can speak Chinese and Englishi. what language does C speak? C speaks ____. is,photo,of,my,here,daughter,a 连词成句 鲁滨逊漂流记是以第几人称写的长篇小说 “机械设计制造及其自动化”用英语怎么说? This is a photo of my brother改为否定句 怎么改 If there is only one day left in you life ,what will you do? 写《老人与海》英语读后感的时态是过去时还是一般现在时叙述故事时是用过去时还是一般现在时 EF的Englishtown是不是在线口语课?有什么特色嘛? 英语到底要怎么样才能学好啊?表示我初一初二英语没怎么学 这个暑假复习完初一上册的了 还剩下三册怎么办啊 怎样既速度又有质量的学完它 look!SOME CHILDREN_____(sit)under the tree. 英孚在线口语课的Englishtown是全世界最大的吗? 英语要怎么学 we sit under the tree at lunchtime 对划线部分提问at lunchtime 划线 — — —sit under the tree? Englishtown的口语课老师最后是怎么打分的?最近有人介绍去上Englishtown,说是口语课不错,想知道这课上完以后老师最后是评怎么打分?评些什么呢? 现在的中学上到底学美语还是英语啊! 英语翻译 - Just for once i want someone to be afraid of losing me.- 英语到底怎样学 Englishtown的口语课方便上吗?对电脑有什么要求? i just want someone to be afraid of losing 英国文坛享誉世界的作家(至少3位)他们的名字和主要作品 英文读后感应该用什么时态 新古典主义在文学方面的发展及影响 英国文坛出现过许多享誉世界的作家,你知道他们的名字及主要作品吗?至少写出三位 translating 汉译英一般用啥时态? 用英语第一人称写小说,用什么时态?=.=突然就茫然了,用一般现在时感觉很奇怪.用过去时么? There is __"u" and __ "m" in the word "umbrella". 谁能帮我用英文介绍下苏丹 浅谈如何提高初中生英语听力水平论文答辩陈述词 有一首英文歌 大概是这样的 K 油米 苏丹的英语 Englishtown的课效果怎么样?上的人多吗? 推荐几首好听的英文歌- - 三克油. we'll have to sweep the floor before mother__(come/comes)back要不要加s 英孚教育的englishtown的每日电邮课程有用吗? 简爱是英国文学史上的第一部长篇小说吗? Aunt Green brought some apple pies for our picnic,(完成反义疑问句) Englishtown里有商务英语课程吗?看广告里好像介绍的不错 I just want someone to be afraid of losing - Let's take some food and drinks for our camp.-- Let's take some food and drinks for our camp.- And a tent ____,too.(选择填空)A.is needed B.should need ,为什么B不对? 英国著名文学家 简爱是英国上第一部长篇小说吗?快,有加赏
备案号:鲁ICP备13029499号-2 说三道四 www.s3d4.cn 说三道四技术文摘