【朝花夕拾】【编程基础】四位运算

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-07-28 04:09 254阅读 0赞

# **【朝花夕拾】【编程基础】四 位运算** #

程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。比如，and运算本来是一个逻辑运算符，但整数与整数之间也可以进行and运算。举个例子，6的二进制是110，11的二进制是1011，那么6 and 11的结果就是2，它是二进制对应位进行逻辑运算的结果（0表示False，1表示True，空位都当0处理).

110
    &    1011
    _____________________
         0010

二进制为 2 .

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# **常用运算符** #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>含义</th> 
   <th align="center">C语言</th> 
   <th align="right">Java</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>按位与</td> 
   <td align="center">a &amp; b</td> 
   <td align="right">a &amp; b</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按位或</td> 
   <td align="center">a | b</td> 
   <td align="right">a | b</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按位异或</td> 
   <td align="center">a ^ b</td> 
   <td align="right">a ^ b</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>按位取反</td> 
   <td align="center">~a</td> 
   <td align="right">~a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>左移</td> 
   <td align="center">a &lt;&lt; b</td> 
   <td align="right">a &lt;&lt; b</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>带符号右移</td> 
   <td align="center">a &gt;&gt; b</td> 
   <td align="right">a &gt;&gt; b</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>无符号右移</td> 
   <td align="center"></td> 
   <td align="right">a&gt;&gt;&gt; b</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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# **运算说明编辑** #

## **1. and运算 (and 或 &)** ##

（&；或者and）  
and运算通常用于二进制取位操作，例如一个数 and 1的结果就是取二进制的最末位。这可以用来判断一个整数的奇偶，二进制的最末位为0表示该数为偶数，最末位为1表示该数为奇数。  
相同位的两个数字都为1，则为1；若有一个不为1，则为0。

00101
    11100  (and 或 &)        
    _____________________
    00100

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

## **2. or运算 （|或者or)** ##

or运算通常用于二进制特定位上的无条件赋值，例如一个数or 1的结果就是把二进制最末位强行变成1。如果需要把二进制最末位变成0，对这个数or 1之后再减一就可以了，其实际意义就是把这个数强行变成最接近的偶数。  
相同位只要一个为1即为1。

00101
    11100（|或者or）
    _____________________
    11101

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## **3. xor运算 （^或者xor）** ##

异或的符号是^。按位异或运算, 对等长二进制模式按位或二进制数的每一位执行逻辑按位异或操作. 操作的结果是如果某位不同则该位为1, 否则该位为0.  
xor运算的逆运算是它本身，也就是说两次异或同一个数最后结果不变，即（a xor b) xor b = a。xor运算可以用于简单的加密，比如我想对我MM说1314520，但怕别人知道，于是双方约定拿我的生日19880516作为密钥。1314520 xor 19880516 = 20665500，我就把20665500告诉MM。MM再次计算20665500 xor 19880516的值，得到1314520，于是她就明白了我的企图。  
相同位不同则为1，相同则为0。

00101
    11100   （^或者xor）
    _____________________
    11001

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## **4. not运算** ##

not运算的定义是把内存中的0和1全部取反。使用not运算时要格外小心，你需要注意整数类型有没有符号。如果not的对象是无符号整数（不能表示负数），那么得到的值就是它与该类型上界的差，因为无符号类型的数是用00到$FFFF依次表示的。下面的两个程序（仅语言不同）均返回65435。

#include<stdio.h>
    int main(){
        unsigned short a=100;
        a=~a;
        printf("%d\n",a);
        return 0;
    }

如果not的对象是有符号的整数，情况就不一样了，稍后我们会在“整数类型的储存”小节中提到。

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# **最后** #

通过上面一些简单的讲解，  
相信朋友们已经知道其原理及特性了。  
本人能力有限,  
如发现错误或不合理欢迎指正…

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