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按位與、或、異或等運算方法

三種 補碼 1=1 emp sign 進制 不同 用途 即將

1、按位與運算符(&)

參加運算的兩個數據,按二進制位進行“與”運算。
運算規則:0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;
即:兩位同時為“1”,結果才為“1”,否則為0
例如:3&5 即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001 因此,3&5的值得1。

另,負數按補碼形式參加按位與運算。
“與運算”的特殊用途:
(1)清零。如果想將一個單元清零,即使其全部二進制位為0,只要與一個各位都為零的數值相與,結果為零。
(2)取一個數中指定位

方法:找一個數,對應X要取的位,該數的對應位為1,其余位為零,此數與X進行“與運算”可以得到X中的指定位。
例:設X=10101110,取X的低4位,用 X & 0000 1111 = 0000 1110 即可得到;還可用來取X的2、4、6位。

2、按位或運算符(|)

參加運算的兩個對象,按二進制位進行“或”運算。
運算規則:0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1;
即 :參加運算的兩個對象只要有一個為1,其值為1。
例如:3|5 即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111 因此,3|5的值得7。 

另,負數按補碼形式參加按位或運算。
“或運算”特殊作用:

(1)常用來對一個數據的某些位置1。
方法:找到一個數,對應X要置1的位,該數的對應位為1,其余位為零。此數與X相或可使X中的某些位置1。
例:將X=10100000的低4位置1 ,用 X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。

3、異或運算符(^)

參加運算的兩個數據,按二進制位進行“異或”運算。
運算規則:0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0;
即:參加運算的兩個對象,如果兩個相應位為“異”(值不同),則該位結果為1,否則為0。

“異或運算”的特殊作用:
(1)使特定位翻轉 找一個數,對應X要翻轉的各位,該數的對應位為1,其余位為零,此數與X對應位異或即可。

例:X=10101110,使X低4位翻轉,用X ^ 0000 1111 = 1010 0001即可得到。

(2)與0相異或,保留原值 ,X ^ 0000 0000 = 1010 1110。
從上面的例題可以清楚的看到這一點。

4、取反運算符(~)

參加運算的一個數據,按二進制位進行“取反”運算。
運算規則:~1=0; ~0=1;
即:對一個二進制數按位取反,即將0變1,1變0。

使一個數的最低位為零,可以表示為:a&~1。
~1的值為1111111111111110,再按“與”運算,最低位一定為0。因為“~”運算符的優先級比算術運算符、關系運算符、邏輯運算符和其他運算符都高。

5、左移運算符(<<)

將一個運算對象的各二進制位全部左移若幹位(左邊的二進制位丟棄,右邊補0)。
例:a = a << 2 將a的二進制位左移2位,右補0,
左移1位後a = a * 2;
若左移時舍棄的高位不包含1,則每左移一位,相當於該數乘以2。

6、右移運算符(>>)

將一個數的各二進制位全部右移若幹位,正數左補0,負數左補1,右邊丟棄。
操作數每右移一位,相當於該數除以2。
例如:a = a >> 2 將a的二進制位右移2位,
左補0 or 補1 得看被移數是正還是負。

>> 運算符把 expression1 的所有位向右移 expression2 指定的位數。expression1 的符號位被用來填充右移後左邊空出來的位。向右移出的位被丟棄。
例如,下面的代碼被求值後,temp 的值是 -4:
-14 (即二進制的 11110010)右移兩位等於 -4 (即二進制的 11111100)。
var temp = -14 >> 2

7、無符號右移運算符(>>>)

>>> 運算符把 expression1 的各個位向右移 expression2 指定的位數。右移後左邊空出的位用零來填充。移出右邊的位被丟棄。
例如:var temp = -14 >>> 2
變量 temp 的值為 -14 (即二進制的 11111111 11111111 11111111 11110010),向右移兩位後等於 1073741820 (即二進制的 00111111 11111111 11111111 11111100)。

8、復合賦值運算符

位運算符與賦值運算符結合,組成新的復合賦值運算符,它們是:
&= 例:a &= b 相當於a=a & b
|= 例:a |= b 相當於a=a | b
>>= 例:a >>= b 相當於a=a >> b
<<= 例:a <<= b 相當於a=a << b
^= 例:a ^= b 相當於a=a ^ b
運算規則:和前面講的復合賦值運算符的運算規則相似。
不同長度的數據進行位運算
如果兩個不同長度的數據進行位運算時,系統會將二者按右端對齊,然後進行位運算。
以“與”運算為例說明如下:我們知道在C語言中long型占4個字節,int型占2個字節,如果一個long型數據與一個int型數據進行“與”運算,右端對齊後,左邊不足的位依下面三種情況補足,
(1)如果整型數據為正數,左邊補16個0。
(2)如果整型數據為負數,左邊補16個1。
(3)如果整形數據為無符號數,左邊也補16個0。
如:long a=123;int b=1;計算a & b。

如:long a=123;int b=-1;計算a & b。

如:long a=123;unsigned int b=1;計算a & b。

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