C语言，详解二进制位运算 |
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C语言，详解二进制位运算
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本文章主要讲解整数的位运算，供大家参考 文章目录 前言 一、位运算 二、取反 三、运算 四、函数操作 1、两数交换 2、改变符号 3、取绝对值 4、判断奇偶性 5、求模 6、两数相加 五、总结 前言最近对于二进制的运算挺感兴趣的，在查阅诸多资料，并且自己写了demo后，对于位运算也有了一定的了解，在此记录本次的学习 一、位运算数据在计算机内部是使用二进制数来储存的，因此使用位运算可以加快程序运行的效率 这些整数是使用补码来储存的，例如 正数 3 原码 0011 反码 0011 补码 0011 负数 -3 原码 1011 反码 1100 补码 1101 二、取反
当然了，当前的交换只在函数内有效，如果想实现真正的交换，需要加上指针操作 2、改变符号
如图所示，取反再加一，即可改变符号 3、取绝对值
对于正数，绝对值就是他本身 对于负数，绝对值就是取反再加一 4、判断奇偶性
15 % 4 = 3 6、两数相加
两数相加的流程就有些麻烦了 五、总结 #include void swap(int a, int b);//两数交换数值 void change_sign(int a);//改变符号 void num_abs(int a);//求绝对值 int main(){ // 运算时，都是根据补码进行运算的，正数补码与原码一样，而负数则是符号位不变，其余取反，末位加一 // 取反运算：~ // 15 原码：0000 1111 补码：0000 1111 ~15 --> 补码：1111 0000 --> 原码：1001 0000 --> -16 //-15 原码：1000 1111 补码：1111 0001 ~-15 --> 补码：0000 1110 --> 原码：0000 1110 --> 14 int a = 15, b = 16; int res = ~a; // ****************************************************************************** // 与运算 & ，15 & 0 --> 0000 1111 & 0000 0000 = 0000 0000 即为 0 // 或运算 | ，15 | 0 --> 0000 1111 | 0000 0000 = 0000 1111 即为自己本身 // 异或运算 ^ 15 ^ -2 --> 0000 1111 ^ 1000 0010 == 0000 1111 ^ 1111 1111 = 1111 0000 --> 1000 1111 = -15 // -15 ^ 2 --> 1000 1111 ^ 0000 0010 == 1111 0001 ^ 0000 0010 = 1111 0011 --> 1000 1101 即为 -13 res = a ^ 2; printf("异或: a ^ 2 = %d \n\n", res); // ****************************************************************************** // 左移 15 > k 二进制码全部向右移动 k 个，左边补 0 0000 1111 >> 1 --> 0000 0111 即为 7 // 右移 -15 >> k 1111 0001 >> 1 --> 1111 1000 --> 1000 1000 即为 -8 // 负数左边补 1，右边补 0 res = a 1 === / 2 // 16 0010 1000 即为 32 // 16 >> 1 0001 0000 --> 0000 1000 即为 8 // 对于奇数，则在最后结果上加上0.5 // 13 >> 1 0000 1101 --> 0000 0110 即为 6 // 15 >> 1 0000 1111 --> 0000 0111 即为 7 // 17 >> 1 0001 0001 --> 0000 1000 即为 8 res = 15 >> 1; printf("右移: 15 >> 1 = %f \n\n", res + 0.5); // ****************************************************************************** // 两数交换 1, 2 // a = 1 ^ 2 --> 0000 0001 ^ 0000 0010 = 0000 0011 = 3 // b = 2 ^ 3 --> 0000 0010 ^ 0000 0011 = 0000 0001 = 1 // a = 3 ^ 1 --> 0000 0011 ^ 0000 0001 = 0000 0010 = 2 // 交换完之后即为 2, 1 swap(1, 2); // ****************************************************************************** // 改变符号 -2 // ~-2 + 1 --> 1000 0010 --> 1111 1110 --> 0000 0010 即为 2 // ~2 + 1 --> 0000 0010 --> 1111 1110 --> 1000 0010 即为 -2 change_sign(-2); // ****************************************************************************** // 求绝对值 // 正数便返回正数 num_abs(-2); // ****************************************************************************** // 判断奇偶性 与 1 相与 // 5 & 1 --> 0000 0101 & 0000 0001 = 0000 0001 = 1 奇数 // 6 & 1 --> 0000 0110 & 0000 0001 = 0000 0000 = 0 偶数 if (a & 1) printf("奇数\n\n"); else printf("偶数\n\n"); // ****************************************************************************** // 求模 但是得是 2的k次方 // 15 & (4 - 1) --> 0000 1111 & 0000 0011 = 0000 0011 = 3 即为 15 % 4 = 3 printf("求模: a & (4 - 1) = %d \n\n", a & (4 - 1)); // ****************************************************************************** a = 13; b = 7; // 两数相加 13 + 7 // 0000 1101 ^ 0000 0111 = 0000 1010 = 10 // 0000 1101 & 0000 0111 = 0000 0101 0000 1010 = 10 // a = 10 b = 10 // 0000 1010 ^ 0000 1010 = 0000 0000 = 0 // 0000 1010 & 0000 1010 = 0000 1010 0001 0100 = 20 // a = 0 b = 20 // 0000 0000 ^ 0001 0100 = 0001 0100 = 20 // 0000 0000 & 0001 0100 = 0000 0000 0000 0000 = 0 // a = 20 b = 0 // 循环结束，最后结果为 20 while(b){ int temp_a = a ^ b; int temp_b = (a & b) > 31 得到的是 -1 // 负数右移，在左边补1，之后转成原码，即为 -1 printf("求绝对值后的值: %d\n\n", a ^ (a >> 31) ? a : ~ a + 1); }
以上就是本人整理的有关C语言位运算的操作了，希望对大家有帮助 |
个人感觉这种判断方法更方便
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