c语言移位运算符怎么用 c语言中移位运算 收藏 0

C语言的左右移动，火箭的运行速度，快到你无法想象

C语言提供了左移和右移运算符，例如“<<”是左移运算符，“>>”是右移运算符。使用格式如下：

(1) V << N，表示数值V左移N位；

(2) V >> N，表示数值V右移N位；

(3) V可以是某个变量，就是操作变量V中的数值；

在计算机系统中，存储在内存中的数据都是二进制数据。下面举几个例子：

(1) 例如3这个数值，存储在1个字节的空间中，其二进制格式是0000 0011，如果我们把这个数值往左移动2位，那么，就得到0000 1100，此时，表示的十进制是12。

(2) 例如2这个数值，存储在1个字节的空间中，其二进制格式是0000 0010，如果我们把它往左移动3位，就得到0001 0000，此时，十进制表示16。

那么，我们可以总结：

(1) 数值3往左移动2位，变成12数值；如同3 * 2^2 = 3 * 4 = 12；

(2) 数值2往左移动3位，变成16数值；如同 2*2^3 = 2 * 8 = 16；

那么，我们可以归纳总结，数值N往左移动X位，得到是数值是N*2^X，就是数值N乘以2的X次方。注意：我们这种计算方式，是在不考虑“溢出”的情况下。

在计算机内存中，由于1个字节的容量是8位，如果对1个字节的数据进行“移位”操作，应该考虑“溢出”的情况。例如1100 0010这样的数值，如果往左移动2位，则变成0000 1000，那么，高字节的两位溢出。

如下是一个测试的例子：

测试运行的结果如下：

可以看到，a1变量存放的是a变量的值左移2位，就是3数值左移2为，所以，a1 = 3*2^2 = 3*4 = 12；b1变量的值是b变量的值左移3位，就是2数值左移3位，所以，b1 = 2*2^3 = 2*8 = 16；

操作变量c的左移，是为了测试“溢出”的情况，由于char类型的容量是1个字节，所以，只能够存放8位数据。那么，c变量存储225数值对应的二进制是1110 0001数据，把这个二进制左移3位，就把高3位已移出，低位补0，得到0000 1000二进制，就是8这个数值。

上面我们讲解了“左移”的操作，那么，对于“右移”就很好理解，就是二进制数据往右移动，下面来举几个例子：

(1) 例如8这个数值，它对应的二进制数据是 0000 1000，如果把它往右移动2位，那么，低字节的2位移出，高位补0，就得到0000 0010数据，就是2数值。

(2) 例如19这个数值，它对应的二进制数据是 0001 0011，如果把它往右移动1位，那么，低字节的1位移出，高位补0，就得到0000 1001数据，就是9数值。

此时，我们可以归纳总结：

(1) 数值8往右移动2位，得到2数值，相当于 8 /(2^2) = 8 / 4 = 2；

(2) 数值19往右移动1位，得到9数值，相当于19/(2^1) = 19 / 2 = 9，注意整数除法的操作是“整除取整”，19/2 = 8.5，然后，向上取整，得到9这个数值。

所谓的向上取整，就是小数部分大于等于0.5的时候，就取比当前数值，整部部分大于1的数值。例如8.5这个数，小数部分是0.5，大于等于0.5成立。整数部分是8，那么，向上取整就是整部部分加1，所以，就是8+1=9。

所谓的向下取整，就是取出小数部分，只取整数部分。

那么，数值N往右移动X位，得到是数值是N/(2^X)，即N数值除以X的2次方。如下是测试的例子：

程序运行的结果如下：

可以看到，a1变量的值是a变量的值往右移动2位，就是8/(2^2) = 8/4=2；b1变量的值是b变量中的值往右移动1位，就是19/(2^1) = 19/2 = 9。

注意：19/2 = 8.5，现在我们使用的GCC编译器，对整数除法采用“向上取整”的方式，所以，8.5数值，向上取整是9数值。

「初识C语言」位运算符

位运算是指按二进制进行的运算。在系统软件中，常常需要处理二进制位的问题。C语言提供了6个位操作运算符。这些运算符只能用于整型操作数，即只能用于带符号或无符号的char,short,int与long类型。

C语言提供的位运算符列表：

1、“按位与”运算符（&）

按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。如果两个相应的二进制位都为１，

则该位的结果值为1；否则为0。这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。按位与其

实与逻辑上“与”的运算规则一致。逻辑上的“与”，要求运算数全真，结果才为真。若，A=true,B=true,则A∩B=true

例如：

3&5 3的二进制编码是11(2)。（为了区分十进制和其他进制，本文规定，凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号，括号中注明其进制，二进制则标记为2）内存储存数据的基本单位是字节（Byte），一个字节由8个位（bit)所组成。位是用以描述电脑数据量的最小单位。二进制系统中，每个0或1就是一个位。将11（2）补足成一个字节，则是00000011（2）。5的二进制编码是101（2），将其补足成一个字节，则是00000101（2）。

按位与运算：

00000011(2)

&00000101(2)

00000001(2)

由此可知3&5=1

c语言代码：

按位与的用途：

（1）清零

若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：

原来的数中为1的位，新数中相应位为0。然后使二者进行&运算，即可达到清零目的。

例：

原数为43，即00101011（2），另找一个数，设它为148，即10010100（2），将两者按位与运算：

00101011（2）&10010100（2）

00000000（2）

c语言源代码：

（2）取一个数中某些指定位

若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节，只需要将a与8个1按位与即可。

a 00101100 10101100

b 00000000 11111111

c 00000000 10101100

（3）保留指定位：

与一个数进行“按位与”运算，此数在该位取1.

例如：有一数84，即01010100（2），想把其中从左边算起的第3，4，5，7，8位保留下来，运算如下：

01010100(2)

&00111011(2)

00010000(2)

即：a=84,b=59

c=a&b=16

c语言源代码：

2、“按位或”运算符（|）

两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真。

例如：60（8）|17（8）,将八进制60与八进制17进行按位或运算。

00110000|00001111

00111111

c语言源代码：

应用：按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。例如：如果想使一个数a的低4位改为1，则只需要将a与17（8）进行按位或运算即可。

3、“异或”运算符（^）

他的规则是：若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1

即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0。

*例：*

00111001 ∧ 00101010

00010011

c语言源代码：

应用：

(1)使特定位翻转

设有数01111010（2），想使其低4位翻转，即1变0，0变1.可以将其与00001111（2）进行“异或”运算，即：

01111010^00001111

01110101

运算结果的低４位正好是原数低４位的翻转。可见，要使哪几位翻转就将与其进行∧运算的该几位置为１即可。

(2)与0相“异或”，保留原值

例如：012^00=012

00001010^00000000

00001010

因为原数中的1与0进行异或运算得1，0^0得0，故保留原数。

(3)交换两个值，不用临时变量

例如：ａ＝３，即11（2）；ｂ＝４，即100（2）。

想将ａ和ｂ的值互换，可以用以下赋值语句实现：

ａ＝a∧b;

ｂ＝b∧a;

ａ＝a∧b;

ａ＝011(2)

（∧）ｂ＝100(2)

ａ＝111(2)（a∧b的结果，a已变成７）

（∧）ｂ＝100(2)

ｂ＝011(2)（b∧a的结果，b已变成３）

（∧）ａ＝111(2)

ａ＝100（2）（a∧b的结果，a已变成４）

等效于以下两步：

① 执行前两个赋值语句：“ａ＝ａ∧ｂ；”和“ｂ＝ｂ∧ａ；”相当于b=b∧(a∧b)。

② 再执行第三个赋值语句：ａ＝ａ∧ｂ。由于a的值等于（ａ∧ｂ），b的值等于（ｂ∧ａ∧ｂ），

因此，相当于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语言源代码：

4、“取反”运算符（~）

他是一元运算符，用于求整数的二进制反码，即分别将操作数各二进制位上的1变为0，0变为1。

例如：~77(8)

源代码：

5、左移运算符（<<）

左移运算符是用来将一个数的各二进制位左移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），其右边空出的位用0填补，高位左移溢出则舍弃该高位。

例如：将a的二进制数左移2位，右边空出的位补0，左边溢出的位舍弃。若a=15,即00001111（2），左移2位得00111100（2）。

源代码：

左移1位相当于该数乘以2，左移2位相当于该数乘以2*2＝4,15＜＜2=60，即乘了４。但此结论只适用于该数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。

假设以一个字节（８位）存一个整数，若ａ为无符号整型变量，则ａ＝64时，左移一位时溢出的是0，而左移2位时，溢出的高位中包含1。

6、右移运算符（>>）

右移运算符是用来将一个数的各二进制位右移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0。对于有符号数，某些机器将对左边空出的部分用符号位填补（即“算术移位”），而另一些机器则对左边空出的部分用0填补（即“逻辑移位”）。

注意：

对无符号数,右移时左边高位移入0；对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移入0。如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。有的系统移入0,有的系统移入1。移入0的称为“逻辑移位”,即简单移位；移入1的称为“算术移位”。

例：a的值是八进制数113755：

a:1001011111101101 （用二进制形式表示）

a>>1: 0100101111110110 (逻辑右移时)

a>>1: 1100101111110110 (算术右移时)

在有些系统中,a>>1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1，左面移入高位的是1。

源代码：

7、位运算赋值运算符

位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。

例如: &=, |=, >>=, <<=, ∧=

例：a & = b相当于 a = a & b

a << =2相当于a = a << 2

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