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            二級C輔導(dǎo)教程及考點分析:第八章 枚舉,位運算

                前面介紹的各種運算都是以字節(jié)作為最基本位進行的。 但在很多系統(tǒng)程序中常要求在位(bit)一級進行運算或處理。C語言提供了位運算的功能, 這使得C語言也能像匯編語言一樣用來編寫系統(tǒng)程序。
                一、位運算符C語言提供了六種位運算符:
                & 按位與
                | 按位或
                ^ 按位異或
                ~ 取反
                << 左移
                >> 右移

                1. 按位與運算 按位與運算符"&"是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應(yīng)的二進位相與。只有對應(yīng)的兩個二進位均為1時,結(jié)果位才為1 ,否則為0。參與運算的數(shù)以補碼方式出現(xiàn)。
                例如:9&5可寫算式如下: 00001001 (9的二進制補碼)&00000101 (5的二進制補碼) 00000001 (1的二進制補碼)可見9&5=1。

                按位與運算通常用來對某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 , 保留低八位, 可作 a&255 運算 ( 255 的二進制數(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. 按位或運算 按位或運算符“|”是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應(yīng)的二進位相或。只要對應(yīng)的二個二進位有一個為1時,結(jié)果位就為1。參與運算的兩個數(shù)均以補碼出現(xiàn)。
                例如:9|5可寫算式如下: 00001001|00000101
                00001101 (十進制為13)可見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. 按位異或運算 按位異或運算符“^”是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應(yīng)的二進位相異或,當(dāng)兩對應(yīng)的二進位相異時,結(jié)果為1。參與運算數(shù)仍以補碼出現(xiàn),例如9^5可寫成算式如下: 00001001^00000101 00001100 (十進制為12)
                main(){
                int a=9;
                a=a^15;
                printf("a=%d\n",a);
                }

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

                5. 左移運算 左移運算符“<<”是雙目運算符。其功能把“<< ”左邊的運算數(shù)的各二進位全部左移若干位,由“<<”右邊的數(shù)指定移動的位數(shù),
                高位丟棄,低位補0。例如: a<<4 指把a的各二進位向左移動4位。如a=00000011(十進制3),左移4位后為00110000(十進制48)。6. 右移運算 右移運算符“>>”是雙目運算符。其功能是把“>> ”左邊的運算數(shù)的各二進位全部右移若干位,“>>”右邊的數(shù)指定移動的位數(shù)。 
                例如:設(shè) a=15,a>>2 表示把000001111右移為00000011(十進制3)。 應(yīng)該說明的是,對于有符號數(shù),在右移時,符號位將隨同移動。當(dāng)為正數(shù)時, 最高位補0,而為負(fù)數(shù)時,符號位為1,最高位是補0或是補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);
                }
                請再看一例!
                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

                有些信息在存儲時,并不需要占用一個完整的字節(jié), 而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關(guān)量時,只有0和1 兩種狀態(tài), 用一位二進位即可。為了節(jié)省存儲空間,并使處理簡便,C語言又提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節(jié)中的二進位劃分為幾個不同的區(qū)域, 并說明每個區(qū)域的位數(shù)。每個域有一個域名,允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節(jié)的二進制位域來表示。一、位域的定義和位域變量的說明位域定義與結(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: 類型說明符 位域名:位域長度 
                例如: 
                struct bs
                {
                int a:8;
                int b:2;
                int c:6;
                };
                位域變量的說明與結(jié)構(gòu)變量說明的方式相同。 可采用先定義后說明,同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如: 
                struct bs
                {
                int a:8;
                int b:2;
                int c:6;
                }data;
                說明data為bs變量,共占兩個字節(jié)。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。對于位域的定義尚有以下幾點說明:

                1. 一個位域必須存儲在同一個字節(jié)中,不能跨兩個字節(jié)。如一個字節(jié)所剩空間不夠存放另一位域時,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始。例如: 
                struct bs
                {
                unsigned a:4
                unsigned :0 /*空域*/
                unsigned b:4 /*從下一單元開始存放*/
                unsigned c:4
                }
                在這個位域定義中,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)開始,占用4位,c占用4位。

                2. 由于位域不允許跨兩個字節(jié),因此位域的長度不能大于一個字節(jié)的長度,也就是說不能超過8位二進位。

                3. 位域可以無位域名,這時它只用來作填充或調(diào)整位置。無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, 不過其成員是按二進位分配的。

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