c语言-位运算

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c语言提供了六种位运算符：

& 按位与

|  按位或

^ 按位异或

~取反
<<左移
>>右移

按位与运算

按位与运算符“&”是双目运算符，其功能是参与运算的两个数个对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则的话则为0.参与运算的数以补码的方式出现

例如：

3&5  

即 0000 0011 

&  0000 0101 

------------------

   0000 0001   因此，3&5的值得1。

按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位，例如把a的高八位清0，保留低八位，可做a&255运算（255的二进制数为0000000011111111）。

按位或运算

按位或运算符“丨”是双目运算符，其用途是参与运算的两个数各对应的二进制位相或，只要对应的两个二进位有一个为1时，结果为就为1.参与运算的两个数均以补码出现。

例如9丨5的运算：

    0000 1001

丨0000 0101

---------------------------------------

     0000  1101（转化为10进制为13）所以9丨5=13

按位异或运算

按位异或运算符“ ^"是双目运算符，其用途为参与运算的两个数个对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1.参与云算数还是以补码出现

例如9丨5的运算：

    0000 1001

丨0000 0101

---------------------------------------

     0000  1100（转化为10进制为12）所以9丨5=12

求反运算

求反运算符”~“为弹幕运算符，具有右结合性，其用途是对参与运算的两个数的个二进位按位求反

如~9的运算结果为：

~0000000000001001结果为1111111111110110

左移运算

左移运算符”<<“是双目运算符，其作用能把”<<“左边的运算数的个二进位全部左移若干位，由”<<“右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0。

例如：

a<<4

只把a左移四位

a=00000011（十进制3）

00110000（左移四位后，十进制48）

右移运算

右移运算符“>>”为双目运算符，其作用是把运算符左边的云算数的个二进位全部右移若干位，右边为移动的位数。

同例

000001111右移00000011（十进制3）

c语言位域（位段）

一些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1两种状态，用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。


所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
位域的定义和位域变量的说明
位域定义与结构定义相仿，其形式为：
    struct 位域结构名
        { 位域列表 };
其中位域列表的形式为：
    类型说明符 位域名: 位域长度 
例如：
struct bs{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如：
struct bs{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。


对于位域的定义尚有以下几点说明：


1) 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如：
struct bs{
unsigned a:4;
unsigned :0; //空域
unsigned b:4; //从下一单元开始存放
unsigned c:4
}
在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。


2) 由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。


3) 位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如：
struct k{
int a:1;
int :2; //该2位不能使用
int b:3;
int c:2;
};
从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。
位域的使用
位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为：
    位域变量名·位域名
位域允许用各种格式输出。