C语言程序设计与数据结构 刘信杰 C语言程序设计与数据结构 课件第11章新.ppt

C语言程序设计与数据结构 第十一章 位 运 算 总体要求： ?理解掌握位运算的六种位运算符及其使用方法 ?了解位段数据结构的定义及使用 学习重点： ?六种位运算的综合使用 11.1 位运算符概述 11.2 基本位运算符及其功能 11.3 位域（位段） 11.1 位运算符概述 ?所谓位运算是指对二进制位的运算，可以实现按位与、按 位或、按位异或、按位取反以及左移、右移等运算。 ?C语言提供了以下6种位运算符： 1） 按位与 2）| 按位或 3）∧ 按位异或 4) ~ 按位求反 5) 按位左移 6) 按位右移 ?位运算符除了~（按位求反）为单目运算符以外，其它均为双目运算符，即：要求位运算符两侧各有一个操作对象。 ?在C语言中，位运算的对象只能是整型或字符型数据，不能是其它类型的数据。 11.2 基本位运算符及其功能 ?11.2.1 按位与(＆)运算符 ?11.2.2 按位或(｜)运算符 ?11.2.3 按位异或(∧)运算符 ?11.2.4 取反(～)运算符 ?11.2.5 左移()运算符 ?11.2.6 右移()运算符 ?11.2.7 位运算的复合赋值运算符 ?11.2.9 位运算符的优先级 ?11.2.8不同长度的数据进行位运算 11.2.1 按位与(＆)运算符 按位与运算符是双目运算符。当两个数值进行按位与运算时，是对其值的二进制表示形式逐位进行比较操作，如果两个值对应位上都是1，则该位取值1，否则取值0，其真值表见表11-1： 表11-1 按位与运算真值表 如有两个数4和8进行按位与运算，即4 ＆ 8则可表示为： 0000 0100 ＆ 0000 1000 0000 0000 结果为0。如果参加＆运算的是负数（如-4-8），则以补码形式表示为二进制数，然后按位进行“与”运算。 下面介绍按位与（＆）运算的应用： (1) 用于取一个数据的某些指定位。 (2) 将某个变量的值清零（所有二进制位全部为0），一种方法是将该变量与0进行按位与运算；另一种方法就是找到一个数x与该变量a进行“按位与”运算时，x应满足下面的特征：a的某个二进制位为0，则x相应的二进制位可以是0，也可以是1；a的某个二进制位为1，则x相应的二进制位必须是0。 (3) 用于保留一个数中某些指定位。方法是：取一个数x与该变量a“按位与”，对于在a中需要保留的二进制位，x中相应的二进制位应为1；其余位为0。 11.2.2 按位或(｜)运算符 按位或运算符“|”是双目运算符。当两个数值作按位或运算时，是对其值的二进制表示形式逐位进行比较操作，如果两值对应位上两个都是0，则该位取值0，否则取值1，其真值表见表11-2： 表11-2 按位或运算真值表 如有两个数24和9进行按位或运算，即24 | 9，则可表示为： | 结果为25。 【例11.1】求0123 |026（即对八进制数123和八进制数26按位或的值。） 0000000001010011 | 0000000000010110 0000000001010111 得到的结果值为八进制数127，即：0123|026=0127。 按位或运算常用来对一个数据的某些位置1。方法是：找到一个数x与数据a进行“按位或”运算，数据a中哪一个二进制位希望变成1，则x中相应的二进制位置为1，其余为0。例如：如i|0377是将i的低8位置1，而高8位保留原值。 11.2.3 按位异或(∧)运算符 按位异或运算符“∧”是双目运算符。其功能是参与运算的两个数值对应位相异或，当两个数值对应位相异时，结果为1；否则结果为0。其真值表如表11-3所示。 表11-3 按位异或运算真值表 如有两个数24和9进行按位异或运算，即24 ∧9，则可表示为： ∧ 结果为17。 【例11.2】求0123∧026（即对八进制数123和八进制数26按位异或）的值。