位運(yùn)算

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程序中的所有數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中都是以二進(jìn)制的形式儲(chǔ)存的。位運(yùn)算就是直接對(duì)整數(shù)在內(nèi)存中的二進(jìn)制位進(jìn)行操作。

位運(yùn)算 - 定義

　　 在很多系統(tǒng)程序中常要求在位(bit)一級(jí)進(jìn)行運(yùn)算或處理。Ｃ語(yǔ)言提供了位運(yùn)算的功能， 這使得Ｃ語(yǔ)言也能像匯編語(yǔ)言一樣用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)程序。

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運(yùn)用位運(yùn)算解題：

Description:

第一行輸入數(shù)字n（n<=50)，表示有n組測(cè)試用例，第2到第n+1行每行輸入數(shù)m（m為整數(shù)），統(tǒng)計(jì)并輸出m用二進(jìn)制表示時(shí)，1的個(gè)數(shù)。

例如：m=9時(shí)，二進(jìn)制表示為1001，則輸出2.

#include<stdio.h>int bitcount(int x) {int count = 0;while (x != 0) {x &= (x-1);count++;}return count; }int main() {int num;int x;scanf("%d", &num);while (num--) {scanf("%d", &x);printf("%d\n", bitcount(x));}return 0; }

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位運(yùn)算 - 運(yùn)算符

一、位運(yùn)算符Ｃ語(yǔ)言提供了六種位運(yùn)算符：

& 按位與
| 按位或
^ 按位異或
~ 取反
<< 左移
>> 右移


1.?按位與運(yùn)算?按位與運(yùn)算符"&"是雙目運(yùn)算符。其功能是參與運(yùn)算的兩數(shù)各對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相與。只有對(duì)應(yīng)的兩個(gè)二進(jìn)位均為1時(shí)，結(jié)果位才為1 ，否則為0。參與運(yùn)算的數(shù)以補(bǔ)碼方式出現(xiàn)。

例如：9&5可寫(xiě)算式如下： 00001001 (9的二進(jìn)制補(bǔ)碼)&00000101 (5的二進(jìn)制補(bǔ)碼)　00000001 (1的二進(jìn)制補(bǔ)碼)可見(jiàn)9&5=1。

　　按位與運(yùn)算通常用來(lái)對(duì)某些位清0或保留某些位。例如把a(bǔ) 的高八位清 0 ， 保留低八位， 可作 a&255 運(yùn)算 ( 255 的二進(jìn)制數(shù)為0000000011111111)。
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a&b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}


2.?按位或運(yùn)算?按位或運(yùn)算符“|”是雙目運(yùn)算符。其功能是參與運(yùn)算的兩數(shù)各對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相或。只要對(duì)應(yīng)的二個(gè)二進(jìn)位有一個(gè)為1時(shí)，結(jié)果位就為1。參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)均以補(bǔ)碼出現(xiàn)。
例如：9|5可寫(xiě)算式如下： 00001001|00000101
00001101 (十進(jìn)制為13)可見(jiàn)9|5=13
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a|b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

3. 按位異或運(yùn)算 按位異或運(yùn)算符“^”是雙目運(yùn)算符。其功能是參與運(yùn)算的兩數(shù)各對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相異或，當(dāng)兩對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位相異時(shí)，結(jié)果為1。參與運(yùn)算數(shù)仍以補(bǔ)碼出現(xiàn)，例如9^5可寫(xiě)成算式如下： 00001001^00000101 00001100 (十進(jìn)制為12)
main(){
int a=9;
a=a^15;
printf("a=%d\n",a);
}

4.求反運(yùn)算?求反運(yùn)算符～為單目運(yùn)算符，具有右結(jié)合性。 其功能是對(duì)參與運(yùn)算的數(shù)的各二進(jìn)位按位求反。例如～9的運(yùn)算為： ~(0000000000001001)結(jié)果為：1111111111110110

5.?左移運(yùn)算左移運(yùn)算符“<<”是雙目運(yùn)算符。其功能把“<< ”左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)位全部左移若干位，由“<<”右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)，
高位丟棄，低位補(bǔ)0。例如： a<<4 指把a(bǔ)的各二進(jìn)位向左移動(dòng)4位。如a=00000011(十進(jìn)制3)，左移4位后為00110000(十進(jìn)制48)。6. 右移運(yùn)算 右移運(yùn)算符“>>”是雙目運(yùn)算符。其功能是把“>> ”左邊的運(yùn)算數(shù)的各二進(jìn)位全部右移若干位，“>>”右邊的數(shù)指定移動(dòng)的位數(shù)。?
例如：設(shè) a=15，a>>2　表示把000001111右移為00000011(十進(jìn)制3)。 應(yīng)該說(shuō)明的是，對(duì)于有符號(hào)數(shù)，在右移時(shí)，符號(hào)位將隨同移動(dòng)。當(dāng)為正數(shù)時(shí)， 最高位補(bǔ)0，而為負(fù)數(shù)時(shí)，符號(hào)位為1，最高位是補(bǔ)0或是補(bǔ)1 取決于編譯系統(tǒng)的規(guī)定。Turbo C和很多系統(tǒng)規(guī)定為補(bǔ)1。
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);
}
請(qǐng)?jiān)倏匆焕?
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);
}

位域

有些信息在存儲(chǔ)時(shí)，并不需要占用一個(gè)完整的字節(jié)， 而只需占幾個(gè)或一個(gè)二進(jìn)制位。例如在存放一個(gè)開(kāi)關(guān)量時(shí)，只有0和1 兩種狀態(tài)， 用一位二進(jìn)位即可。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，并使處理簡(jiǎn)便，Ｃ語(yǔ)言又提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個(gè)字節(jié)中的二進(jìn)位劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域， 并說(shuō)明每個(gè)區(qū)域的位數(shù)。每個(gè)域有一個(gè)域名，允許在程序中按域名進(jìn)行操作。 這樣就可以把幾個(gè)不同的對(duì)象用一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制位域來(lái)表示。一、位域的定義和位域變量的說(shuō)明位域定義與結(jié)構(gòu)定義相仿，其形式為：?
struct 位域結(jié)構(gòu)名?
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式為： 類型說(shuō)明符 位域名：位域長(zhǎng)度?

例如：?
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域變量的說(shuō)明與結(jié)構(gòu)變量說(shuō)明的方式相同。 可采用先定義后說(shuō)明，同時(shí)定義說(shuō)明或者直接說(shuō)明這三種方式。例如：?
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
說(shuō)明data為bs變量，共占兩個(gè)字節(jié)。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。對(duì)于位域的定義尚有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：

1. 一個(gè)位域必須存儲(chǔ)在同一個(gè)字節(jié)中，不能跨兩個(gè)字節(jié)。如一個(gè)字節(jié)所?？臻g不夠存放另一位域時(shí)，應(yīng)從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開(kāi)始。例如：?
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*從下一單元開(kāi)始存放*/
unsigned c:4
}
在這個(gè)位域定義中，a占第一字節(jié)的4位，后4位填0表示不使用，b從第二字節(jié)開(kāi)始，占用4位，c占用4位。

2. 由于位域不允許跨兩個(gè)字節(jié)，因此位域的長(zhǎng)度不能大于一個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度，也就是說(shuō)不能超過(guò)8位二進(jìn)位。

3. 位域可以無(wú)位域名，這時(shí)它只用來(lái)作填充或調(diào)整位置。無(wú)名的位域是不能使用的。例如：?
struct k
{
int a:1
int :2 /*該2位不能使用*/
int b:3

int c:2
};
從以上分析可以看出，位域在本質(zhì)上就是一種結(jié)構(gòu)類型， 不過(guò)其成員是按二進(jìn)位分配的。

二、位域的使用位域的使用和結(jié)構(gòu)成員的使用相同，其一般形式為： 位域變量名·位域名 位域允許用各種格式輸出。
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);
}?

上例程序中定義了位域結(jié)構(gòu)bs，三個(gè)位域?yàn)閍,b,c。說(shuō)明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。
程序的9、10、11三行分別給三個(gè)位域賦值。( 應(yīng)注意賦值不能超過(guò)該位域的允許范圍)程序第12行以整型量格式輸出三個(gè)域的內(nèi)容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針?lè)绞浇o位域a重新賦值，賦為0。第15行使用了復(fù)合的位運(yùn)算符"&="， 該行相當(dāng)于： pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7，與3作按位與運(yùn)算的結(jié)果為3(111&011=011,十進(jìn)制值為3)。同樣，程序第16行中使用了復(fù)合位運(yùn)算"|="， 相當(dāng)于： pbit->c=pbit->c|1其結(jié)果為15。程序第17行用指針?lè)绞捷敵隽诉@三個(gè)域的值。

類型定義符ｔｙｐｅｄｅｆ?

Ｃ語(yǔ)言不僅提供了豐富的數(shù)據(jù)類型，而且還允許由用戶自己定義類型說(shuō)明符，也就是說(shuō)允許由用戶為數(shù)據(jù)類型取“別名”。 類型定義符typedef即可用來(lái)完成此功能。例如，有整型量a,b,其說(shuō)明如下： int aa,b; 其中int是整型變量的類型說(shuō)明符。int的完整寫(xiě)法為integer，

為了增加程序的可讀性，可把整型說(shuō)明符用typedef定義為： typedef int INTEGER 這以后就可用INTEGER來(lái)代替int作整型變量的類型說(shuō)明了。 例如： INTEGER a,b;它等效于： int a,b; 用typedef定義數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)等類型將帶來(lái)很大的方便，不僅使程序書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單而且使意義更為明確，因而增強(qiáng)了可讀性。例如：
typedef char NAME【20】; 表示NAME是字符數(shù)組類型，數(shù)組長(zhǎng)度為20。
然后可用NAME?說(shuō)明變量，如： NAME a1,a2,s1,s2;完全等效于： char a1【20】,a2【20】,s1【20】,s2【20】
又如：?
typedef struct stu{ char name【20】;
int age;
char sex;
} STU;
定義STU表示stu的結(jié)構(gòu)類型，然后可用STU來(lái)說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量： STU body1,body2;
typedef定義的一般形式為： typedef 原類型名 新類型名 其中原類型名中含有定義部分，新類型名一般用大寫(xiě)表示， 以
便于區(qū)別。在有時(shí)也可用宏定義來(lái)代替typedef的功能，但是宏定義是由預(yù)處理完成的，而typedef則是在編譯時(shí)完成的，后者更為靈活方便。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的位运算总结（百科）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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