清华大学：《C语言》课程教学课件（PPT讲稿）第十二章 位运算

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 第十二章 位运算

第十二章

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS ●主要内容 12.1位运算符和位运算 12.2位运算举例 123位段

⚫ 主要内容 12.1位运算符和位运算 12.2位运算举例 12.3位段

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 概念 ●位运算是指按二进制位进行的运算。因为在 系统软件中,常要处理二进制位的问题。 ●例如:将一个存储单元中的各二进制位左移 或右移一位,两个数按位相加等。 C语言提供位运算的功能,与其他高级语 如 PASCAL)相比,具有很大的优越性

概念 ⚫ 位运算是指按二进制位进行的运算。因为在 系统软件中，常要处理二进制位的问题。 ⚫ 例如：将一个存储单元中的各二进制位左移 或右移一位，两个数按位相加等。 ⚫ Ｃ语言提供位运算的功能，与其他高级语言 （如PASCAL）相比，具有很大的优越性

12.1位运算符和位运算 C语言提供的位运算符有 运算符含义运算符含义 &按位与 取反 按位或>右移 说明: (1)位运算符中除~以外,均为二目(元)运算符 即要求两侧各有一个运算量。 (2运算量只能是整型或字符型的数据,不能为实型 数据。 4

4 12.1 位运算符和位运算 运算符 含义 运算符 含义 ＆ 按位与 ～ 取反 | 按位或 > 右移 (1)位运算符中除～以外，均为二目（元）运算符， 即要求两侧各有一个运算量。 (2)运算量只能是整型或字符型的数据，不能为实型 数据。 Ｃ语言提供的位运算符有： 说明：

1211“按位与”运算符(&) 按位与是指∵参加运算的两个数据,按二进制位进行 与”运算。如果两个相应的二进制位都为1,则 该位的结果值为1;否则为0。即 0&0=0,081=0,180=0,181=1 例:3&5并不等于8,应该是按位与运算 00000011(3) 注意:如果参加&运算的是 0000101(5)负数(如-3÷5),则要以 00000001(1) 补码形式表示为二进制数 ,然后再按位进行“与” 3&5的值得1 5

5 12.1.1“按位与”运算符（＆） 按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行 “与”运算。如果两个相应的二进制位都为１，则 该位的结果值为１；否则为０。即： ０＆０＝０，０＆１＝０，１＆０＝０，１＆１＝１ 例：３＆５并不等于８，应该是按位与运算： 注意：如果参加&运算的是 负数（如-3&-5），则要以 补码形式表示为二进制数 ，然后再按位进行“与” 运算。 00000011(3) & 00000101(5) 00000001(1) 3&5的值得１

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 按位与的用途: (1)清零。 若想对一个存储单元清零,即使其全部二进制位为 0,只要找一个二进制数,其中各个位符合以下条 件:原来的数中为1的位,新数中相应位为0。然 后使二者进行&运算,即可达到清零目的 例:原有数为0010101 00101011 1,另找一个数,设它为1 0010100,这样在原 10010100 数为1的位置上,该数的相 00000000 应位值均为0。将这两个数 进行&运算 6

6 按位与的用途： 若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为 ０，只要找一个二进制数，其中各个位符合以下条 件：原来的数中为１的位，新数中相应位为０。然 后使二者进行＆运算，即可达到清零目的。 (1) 清零。 例： 原有数为００１０１０１ １，另找一个数，设它为１ ００１０１００，这样在原 数为１的位置上，该数的相 应位值均为０。将这两个数 进行＆运算： 00101011 & 10010100 00000000

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS (2)取一个数中某些指定位。 如有一个整数a(2个字节),想要取其中 的低字节,只需将a与8个1按位与即可 a0010110010101100 b0000000011111111 c0000000010101100 7

7 (2) 取一个数中某些指定位。 如有一个整数ａ（２个字节），想要取其中 的低字节，只需将ａ与8个1按位与即可。 a 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 b c 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS (3)保留一位的方法:与一个数进行&运算, 此数在该位取1。 例:有一数01010100,想把其中左面第 3、4、5、7、8位保留下来,运算如下 01010100(84 即:a=84b=59 &00111011(59) 00010000(16) C=a&b=16

8 (3)保留一位的方法：与一个数进行＆运算， 此数在该位取１。 即：a=84,b=59 c=a&b=16 例：有一数０１０１０１００，想把其中左面第 ３、４、５、７、８位保留下来，运算如下： 01010100(84) & 00111011(59) 00010000(16)

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 121.2“按位或”运算符(|) 两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的 结果值为1。 即0|0=0,0|1=1,10=1,11=1 例:060017,将八进制数60与八进制数17进行 按位或运算。 00110000 00001111 00111111 9

9 12.1.2 “按位或”运算符（|） 两个相应的二进制位中只要有一个为１，该位的 结果值为１。 即 ０|０＝０，０|１＝１，１|０＝１，１|１＝１ 例： 060|017,将八进制数60与八进制数17进行 按位或运算。 00110000 | 00001111 00111111

清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 应用:按位或运算常用来对一个数据的某 些位定值为1。例如:如果想使一个数a 的低4位改为1,只需将a与017进行 按位或运算即可。 例:a是一个整数(16位), 有表达式:a|0377 则低8位全置为1,高8位保留原样。 10

10 应用：按位或运算常用来对一个数据的某 些位定值为１。例如：如果想使一个数ａ 的低４位改为１，只需将ａ与０１７进行 按位或运算即可。 例： ａ是一个整数（１６位）， 有表达式：ａ | ０３７７ 则低８位全置为１，高８位保留原样