本帖最后由 scholarship 于 2015-9-15 16:23 编辑
在C语言编程中,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。 1. C语言中的位操作符 因为C语言的设计目的是取代汇编语言,所以它必须支持汇编语言所具有的运算能力,所以C语言支持全部的位操作符(Bitwise Operators)。位操作是对字节或字中的位(bit)进行测试、置位或移位处理,在对微处理器的编程中,特别适合对寄存器、I/O端口进行操作。因 而本节将对此作比较详细地介绍。 6种位操作符的形式与含义如下: & :按位“与”(AND); | :按位“或”(OR); ^ :按位“异或”(XOR); ~ :“取反” (NOT); 》 :数据右移; 《 :数据左移; 1) 按位“与”运算 按位“与”运算符 & 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“与”运算,而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。操作的规则是:仅当两个操作数都为1时,输出的结果才为1,否则为0。 例如: a = 0x88,b = 0x81,则a & b 的运算结果如下: 0x88 1000 1000 a数 & 0x81 1000 0001 b数 = 1000 0000 其中,& 运算符让a数0x88与B数0x81的1位与1位、2位与2位……7位与7位分别相“与”。由于“与”运算的操作规则是,两个操作数中各位只要有1个为 0,其结果中对应的位就为0。而a数与b数中只有最高位(第7位)均为1,因而该位结果为1,其它各位结果都为0。 通常我们可把按位“与”操作 & 作为关闭某位(即将该位置0)的手段,例如我们想要关闭a数中的第3位,而又不影响其它位的现状,可以用一个数0xF7,即二进制数1111 0111去与a数作按位“与”运算: 0x88 1000 1000 a数 & 0xF7 1111 0111 屏蔽数 = 1000 0000 注意,这个数除第3位为0外,其它各位均为1,操作的结果只会将a数中的第3位置0,而a数的其它位不受影响。也就是说,若需要某个数的第n位关闭,只需要将该数与另一个数按位相与,另一个数除了相应的第n位为0外,其它各位都为1,以起到对其它各位的屏蔽作用。 上面的运算可以用a = a &(0xF7) 来表示,也可以用a & =(0xF7) 来表达。这两个表达式功能是相同的(见上节“复合赋值运算符”部分),但在源程序代码中常常见到的以第二种形式为多。 2) 按位“或”运算 按位“或” 运算符 | 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“或”运算,而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。操作的规则是:仅当两个操作数都为0时,输出的结果才为0,否则为1。 例如: a = 0x88,b = 0x81,则a | b 的运算结果如下: 0x88 1000 1000 a数 | 0x81 1000 0001 b数 = 1000 1001 通常我们可把按位“与”操作 & 作为置位(即将该位置1)的手段,例如我们想要将a数中的第0位和1位置1,而又不影响其它位的现状,可以用一个数0x03,即二进制数00000011去与a数作按位“或”运算: 0x88 1000 1000 a数 | 0x03 0000 0011 屏蔽数 = 1000 1011 注意,这个数除第0、1位为1外,其它各位均为0,操作的结果只会将a数中的第0、1位置0,而a数的其它位不受影响。也就是说,若需要某个数的第 n位置 1,只需要将该数与另一个数按位相“或”,另一个数除了相应的第n位为1外,其它各位都为0,以起到对其它各位的屏蔽作用。上面的运算可以用a = a | (0xF7) 来表示,也可以用a | =(0xF7) 来表达。 3) 按位“异或”运算 (ps:因为帖子限制字节的问题后续的就打包了再这了)
|