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c#位運算基本概念與計算過程

概念 page proc -o .cn 與運算 權限 短視頻 規則

前言

一些非常基礎的東西,在實際工作中沒有用到、很少用到。一旦遇到,又不知所雲。最近遇到一個問題,把一個int16(short) 、兩個bool變量整合成一個int32(int),當聽到這個要求時,我第一反應是不是需求弄錯了,後來才發現是自己才疏學淺,這裏就需要位運算相關的概念。
這裏補充一下這幾個基本概念
位、字節、字符(英文字母)、漢字、KB、MB、GB、TB的關系
1.位:bit,也叫比特位,是計算機表示數據最小的單位,用二進制0和1來存儲
2.字節:byte,1byte(1B)=8b,一個字節=8位
3.字符:char,1char=2byte=16b,1個字符=2個字節=16位
4.KB,1KB=1024byte(1024B)

5.MB,1MB=1014KB
6.GB,1GB=1024MB
7TB,1TB=1024GB
一個漢字占兩個字節,也就是32位,一篇1000字的文章,大概就是321000 的二進制0或1 。
一個10M的短視頻,也就是10M=1024KB
10=1024字節1010=1024b1010*8
大概就是919200個二進制的0和1了
short 是16位,int是32位,long是64位

1.什麽是位運算

在掌握位運算之前,應該清楚什麽是位運算?什麽樣的數據類型可以進行位運算?雲運算的結果是什麽?
1.位運算的對象是int 、char 類型,簡而言之就是對二進制的1101(13)進行運算
2.位運算的結果是整型

符號 意義 運算對象類型 運算結果類型 示例
~ 邏輯非運算 整型、char 整型 ~a
& 邏輯與運算 a&b
| 邏輯或運算 a|b
<< 位左移運算 a<<2
>> 位右移運算 a>>2

2.位邏輯與運算

&與運算是將兩個運算對象按位於進行與運算。
規則是:
1&1=1
0&1=0
0&0=0
如圖:
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15的二進制是0000 1111
20的二進制是0001 0100
15&20的結果就是0000 0100 即結果是4

3.位邏輯或運算

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|位邏輯或運算是將兩個運算對象按位進行或運算,運算的規則是
1|1=1
1|0=1
0|0=0
如15|20的結果計算結果就是31 即二進制0001 1111
0000 1111(15的二進制) | 0001 0100(20的二進制)= 0001 1111結果是31

4.位邏輯異或運算

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^ 位邏輯異或運算 是將兩個運算對象按位進行異或運算,規則是:
1異或1等於0
1異或0等於1
0異或0等於0
即:相同得0,相異得1。
0000 1111 ^ 0001 0100= 0001 1011結果是27

5.位邏輯左移運算

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位邏輯左移運算是將按位向左邊移動若幹位,左移後空出的部分為0
比如15的二進制0000 1111 左移8位就是1111 0000 0000(15<<8)結果是3840
左移3位(15<<3)就是0111 1000結果是120
左移就是相當於乘,左移1位就是相當於乘以2的1次方,左移3位就是相當於乘以2的3次方,左移8位就是相當於乘以2的8次方
a<<1 =a乘以2的1次方
a<<2 =a乘以2的2次方
a<<3 =a乘以2的3次方

6.位邏輯右移運算

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位邏輯右移運算是將按位向右邊移動若幹位,右移後空出的部分為0
比如0000 1111(15)左移3位(15<<3)就是0000 0001(1)
右移相當於整除,右移1位相當於除以2的1次方,右移2相當於除以2的2次方。
a>>1 = a整除2的1次方
a>>2 = a整除2的2次方
a>>3 = a整除2的3次方

7.位運算的作用

如將一個月的簽到記錄保存到1個int類型中、權限設置、將4個short合並成一個long類型,16個bool類型合並成1個short。
如這個問題所示
需求:C# 用兩個short,一個int32拼成一個long型
要求:現在有兩個short和一個int,需要拼成一個long型,高16位用short,中間32位用int,最低16位用另外一個short
https://bbs.csdn.net/topics/392202825?page=1
做法就是:
((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB=longResult
講解:
高16位的shortA先左移48,那麽longResult 64位的最左邊16位(高16位)就是shortA
中間32位intA 就是先將intA左移16位,那麽這個longResult的中間32位就是intA
低16位就是最後剩下的16位用shortB。
那麽疑問來了可以通過longResult返推出shortA,shortB,intA。當然是不能這是直接相加。
能反推出的只能是
((long)shortA << 48 ) 16位二進制0或1的字符串
((long)intA << 16) 32位二進制0或1的字符串
shortB 16位二進制0或1的字符串
將這三個字符串拼接成64位二進制字符串,再將這個64位二進制字符串轉成一個long。

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