C++位运算符
? ? ? ?
? ? ? ?位運算是指按二進制進行的運算。在系統軟件中，常常需要處理二進制位的問題。C語言提供了6個位操作運算符。這些運算符只能用于整型操作數，即只能用于帶符號或無符號的char,short,int與long類型。
C語言提供的位運算符列表：
| 運算符 | 作用 | 示例 |
| & | 按位與 | 兩個操作數同時為1結果為1 |
| | | 按位或 | 兩個操作數只要有一個為1，結果就為1 |
| ~ | 按位非 | 操作數為1，結果為0；操作數為0，結果為1 |
| ^ | 按位異或 | 兩個操作數相同，結果為0；不相同結果為1 |
| <<? | 左移 | 右側空位補0 |
| >>? | 右移 | 左側空位補符號位 |
1、“按位與”運算符（&）
--按位與是指：參加運算的兩個數據，按二進制位進行“與”運算。如果兩個相應的二進制位都為１，則該位的結果值為1；否則為0。這里的1可以理解為邏輯中的true,0可以理解為邏輯中的false。按位與其實與邏輯上“與”的運算規則一致。邏輯上的“與”，要求運算數全真，結果才為真。若，A=true,B=true,則A∩B= true。
例如：
3&5 3的二進制編碼是11(2)。（為了區分十進制和其他進制，本文規定，凡是非十進制的數據均在數據后面加上括號，括號中注明其進制，二進制則標記為2）內存儲存數據的基本單位是字節（Byte），一個字節由8個位（bit）所組成。位是用以描述電腦數據量的最小單位。二進制系統中，每個0或1就是一個位。將11（2）補足成一個字節，則是00000011（2）。5的二進制編碼是101（2），將其補足成一個字節，則是00000101（2）
--按位與運算：
&
=
由此可知3&5=1。
C++代碼：
?
?
?
編譯執行結果如下：
?
?
?
2、按位與的用途：
（1）清零
若想對一個存儲單元清零，即使其全部二進制位為0，只要找一個二進制數，其中各個位符合一下條件：
原來的數中為1的位，新數中相應位為0。然后使二者進行&運算，即可達到清零目的。
例：
原數為43，即00101011（43），另找一個數，設它為148，即 ?10010100（148），將兩者按位與運算：
&
=
C++源代碼：
?
?
?
編譯執行結果如下：
?
?
?
（2）取一個數中某些指定位
若有一個整數a(2byte),想要取其中的低字節，只需要將a與8個1按位與即可。
a 00101100 10101100
b 00000000 11111111
c 00000000 10101100
（3）保留指定位：
與一個數進行“按位與”運算，此數在該位取1。
例如：有一數84，即01010100（84），想把其中從左邊算起的第3，4，5，7，8位保留下來，運算如下：
&
=
即：
a=84,b=59
c=a&b=16
創建cppshift&cut.cpp
C++源代碼：
?
?
?
執行結果如下:
?
?
3、“按位或”運算符（|）
兩個相應的二進制位中只要有一個為1，該位的結果值為1。借用邏輯學中或運算的話來說就是，一真為真。
例如：60（8）|17（8）,將八進制60與八進制17進行按位或運算。
|
=
C++源代碼：
?
?
?
編譯執行代碼得到的結果為:
?
?
?
應用：按位或運算常用來對一個數據的某些位定值為1。
例如：如果想使一個數a的低4位改為1，則只需要將a與17（8）進行按位或運算即可。
4、“異或”運算符（^）
他的規則是：若參加運算的兩個二進制位值相同則為0，否則為1，即0^0=0，0^1=1，1^0=1， 1^1=0。
例：
^
=
C++源代碼：
?
?
?
編譯執行代碼得到如下結果：
?
?
?
應用：
(1)使特定位翻轉
設有數01111010（2），想使其低4位翻轉，即1變0，0變1.可以將其與00001111（2）進行“異或”運算，即：
^
=
運算結果的低4位正好是原數低４位的翻轉。可見，要使哪幾位翻轉就將與其進行∧運算的該幾位置為１即可。
(2)與0相“異或”，保留原值
例如：012^00=012
^
=
因為原數中的1與0進行異或運算得1，0^0得0，故保留原數。
(3)交換兩個值，不用臨時變量
例如：ａ＝3，即?1|1|（2)；ｂ＝４，即1|0|0（2）。
想將ａ和ｂ的值互換，可以用以下賦值語句實現：
ａ＝a^b;
ｂ＝b^a;
ａ＝a^b;
ａ＝011(2)
（^）ｂ＝100(2)
ａ＝111(2)（a^b的結果，a已變成７）
（^）ｂ＝100(2)
ｂ＝011(2)（b^a的結果，b已變成３）
（^）ａ＝111(2)
ａ＝100（2）（a^b的結果，a已變成４）
--等效于以下兩步：
① 執行前兩個賦值語句：“ａ＝ａ^ｂ；”和“ｂ＝ｂ^ａ；”相當于b=b^(a^b)；
② 再執行第三個賦值語句： ａ＝ａ^ｂ。由于a的值等于（ａ^ｂ），b的值等于（ｂ^ａ^ｂ），因此，相當于a=ａ^ｂ^ｂ^ａ^ｂ，即a的值等于ａ^ａ^ｂ^ｂ^ｂ，等于ｂ。很神奇吧！
--C++源代碼：
?
?
?
編譯執行后得到如下結果：
?
?
?
5、“取反”運算符（~）
它是一元運算符，用于求整數的二進制反碼，即分別將操作數各二進制位上的1變為0，0變為1。例如：~77(8)
源代碼：
?
?
?
編譯執行之后得到結果如下：
?
?
?
6、左移運算符（<<）
左移運算符是用來將一個數的各二進制位左移若干位，移動的位數由右操作數指定（右操作數必須是非負值），其右邊空出的位用0填補，高位左移溢出則舍棄該高位。
--例如：將a的二進制數左移2位，右邊空出的位補0，左邊溢出的位舍棄。若a=15,即00001111（2），左移2位得00111100（2）。
源代碼：
?
編譯執行后得到如下結果：
?
?
??左移1位相當于該數乘以2，左移2位相當于該數乘以2*2＝4,15 << 2=60，即乘了4 。但此結論只適用于該數左移時被溢出舍棄的高位中不包含1的情況。
假設以一個字節（8位）存一個整數，若ａ為無符號整型變量，則ａ＝64時，左移一位時溢出的是0，而左移2位時，溢出的高位中包含1。
7、右移運算符（>>）
右移運算符是用來將一個數的各二進制位右移若干位，移動的位數由右操作數指定（右操作數必須是非負值），移到右端的低位被舍棄，對于無符號數，高位補0。對于有符號數，某些機器將對左邊空出的部分用符號位填補（即“算術移位”），而另一些機器則對左邊空出的部分用0填補（即“邏輯移位”）。
注意：
對無符號數,右移時左邊高位移入0；對于有符號的值,如果原來符號位為0(該數為正),則左邊也是移入0。如果符號位原來為1(即負數),則左邊移入0還是1,要取決于所用的計算機系統。有的系統移入0,有的系統移入1。移入0的稱為“邏輯移位”,即簡單移位；移入1的稱為“算術移位”。
--例：?a的值是八進制數113755，
a:1001011111101101 （用二進制形式表示）
a>>1: 0100101111110110 (邏輯右移時)
a>>1: 1100101111110110 (算術右移時)
在有些系統中,a>>1得八進制數045766,而在另一些系統上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C編譯采用的是算術右移,即對有符號數右移時,如果符號位原來為1，左面移入高位的是1。
源代碼：
?
?
?編譯執行后的結果如下：
?
?
?8、位運算賦值運算符
位運算符與賦值運算符可以組成復合賦值運算符。
例如: &=, |=, >>=, <<=, ^=
例： a & = b相當于 a = a & b
a <<= 2 相當于 a = a << 2
總結
- 上一篇： c++primer 5th习题12.25
- 下一篇： c++primer12.3文本查询程序的