c语言的位运算

字节和地址

为了更好地理解变量在内存中的存储细节，先来认识一下内存中的“字节”和“地址”。

内存以“字节为单位”

 

不同类型占用的字节是不一样的

变量的存储

所占用字节数跟类型有关，也跟编译器环境有关

 

变量实例

int b = 10;

int a = 134;

内存由大到小寻址

只存储二进制形式

每个变量都有地址：第一个字节的地址就是变量的地址

查看内存地址的两种方式：%x和%p

查看整数的二进制形式

// 输出整数的二进制形式

void putBinary(int n)

{

    int bits =sizeof(n) *8;

    while (bits-->0) {

        printf("%d", n>>bits&1);

        if (bits%4==0)printf(" ");

    }

    printf("\n");

}

负数在内存中的存储

一个字节的取值范围 

负数的表示形式 

原码、反码、补码

取值范围

 

位运算：

& 按位与

功能

只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0。

举例: 比如9&5，其实就是1001&101=1，因此9&5=1

规律

二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0

| 按位或

功能

只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1，否则为0。

举例: 比如9|5，其实就是1001|101=1101，因此9|5=13

^ 按位异或

1> 功能

当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0。

2> 举例: 比如9^5，其实就是1001^101=1100，因此9^5=12

3> 规律

相同整数相^的结果是0。比如5^5=0

多个整数相^的结果跟顺序无关。比如5^6^7=5^7^6

因此得出结论：a^b^a = b

~ 取反

对整数a的各二进位进行取反，符号位也取反（0变1，1变0）

<< 左移

把整数a的各二进位全部左移n位，高位丢弃，低位补0。左移n位其实就是乘以2的n次方

由于左移是丢弃最高位，0补最低位，所以符号位也会被丢弃，左移出来的结果值可能会改变正负性

>> 右移

把整数a的各二进位全部右移n位，保持符号位不变。右移n位其实就是除以2的n次方

为正数时， 符号位为0，最高位补0

为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定