C for ios --- 位运算

位运算符介绍(一)

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1.什么是位运算符?

• 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��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。

2.位运算符与

• & 按位与

  • 只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1，否则为0
  • 口诀: 同1为1

• 示例:

~~ 9&5 = 1~~ ~~  1001~~ &0101~~ ------~~  0001

• 规律

  • 二进制中，与1相&就保持原位，与0相&就为0

• 应用场景:

  • 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的高位都清0，保留低八位，那么就a&255
  • 判断奇偶: 将变量a与1做位与运算，若结果是1，则 a是奇数；若结果是0，则 a是偶数
  • 任何数和1进行&操作,得到这个数的最低位

~~   1001~~ & 0001~~ ------------~~   0001 ```'' + 想把某一位置0

~~ 11111111
~~ & 11111011
~~ ————
~~ 11111011

---## 3.位运算符或- | 按位或    + 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- 示例 ```~~ 9|5 = 13~~ ~~  1001~~ |0101~~ ------~~  1101 ```---## 4.位运算符异或- ^ 按位异或    + 当对应的二进位相异（不相同）时，结果为1，否则为0- 示例

~~ 9^5 = 12
~~
~~ 1001
~~ ^0101
~~ ——
~~ 1100
“`

• 规律
  
  • 相同整数相^的结果是0。比如5^5=0

* 任何数异或另一个数两次，还是原数本身

5.位运算符取反

• \~ 取反

  • 各二进位进行取反（0变1，1变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

• 示例

~~ ~9 =-10~~ ~~ 9的原码:0000 0000 0000 0000 0000 1001~~    反码:1111 1111 1111 1111 1111 0110~~ ~~ 知道补码求原码:也是符号位不变,其他各位取反+1~~ 1111 1111 1111 1111 1111 0110~~ 取反~~ 1000 0000 0000 0000 0000 1001~~ +1~~ 1000 0000 0000 0000 0000 1010 // -10~~ 

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6.练习

• 判断一个数的奇偶性,如果是奇数则打印“奇数”,否则打 印“偶数”

~~ int a = num&1;~~ If(a){~~     printf("奇数");~~ }else{~~     printf("偶数");~~ } ```- 面试题使用位运算实现交换两个数的值 ```    ////  main.c//  位运算符demo////  Created by D9ingCompany on 2017/3/24.//  Copyright © 2017年 D9ingCompany. All rights reserved.///** swap ab value @param argc <#argc description#> @param argv <#argv description#> @return <#return value description#> */#include <stdio.h>void swapNormal(int,int);void swapBigger(int,int);void swapSupper(int,int);int main(int argc, const char * argv[]) {    int a = 5;    int b = 10;    printf("交换前a = %i,b = %i\n",a,b);    swapSupper(a, b);//    swapNormal(a, b);//    swapBigger(a, b);    return 0;}/** 位运算交换 @param a <#a description#> @param b <#b description#> */void swapSupper(int a,int b ){    a = a^b;    b = a^b;    a = a^b;    printf("a = %i,b = %i\n",a,b);}/** 运算交换 @param a <#a description#> @param b <#b description#> */void swapBigger(int a, int b ){    a = a+b;    b = a-b;    a = a-b;    printf("a = %i,b = %i\n",a,b);}/** 容器交换 @param a <#a description#> @param b <#b description#> */void swapNormal(int a,int b){    int tmp = a;    a = b;    b = tmp;    printf("a = %i,b = %i\n",a,b);}

位运算符介绍(二)

1.左移位运算符

• 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

• 示例

~~ 2<<1; //相当于 2 *= 2 // 4~~ 2<<2; //相当于 2 *= 2^2; // 8

• 应用场景
  
  • 快速计算一个数乘以2的n次方
  • 左移动就是乘以2的n次方

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2.右移位运算符

• 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

• 示例

~~ 2>>1; //相当于 2 /= 2 // 1~~ 4>>2; //相当于 4 /= 2^2 // 1~~ 

• 应用场景
  
  • 快速计算一个数除以2的n次方

+ 右移就是一个数除以2的n次方

负数的左移右移

• 负数的左移右移是补码再移动，负数是以补码的形式存储在内存中

3.练习

• 写一个函数把一个10进制数按照二进制格式输出
• 分析

~~ 13 -----> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101~~ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 13~~ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1~~ 每次取 一个数的最后一个二进制位~~ 任何一个数和1进行&(按位与)得到任何一个数的二进制的最后~~ 一位

• 实现

~~     int len = sizeof(int)*8;~~     int temp;~~     for (int i=0; i<len; i++) {~~         temp = num; //每次都在原数的基础上进行移位运算~~         temp = temp>>(31-i); //每次移动的位数~~         int t = temp&1; //取出最后一位~~         if(i!=0&&i%4==0)printf(" "); printf("%d",t);~~     }

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