东北电力大学：《C语言程序设计》课程教学资源（PPT课件）第12章 位运算

第12章位运算 C语言是为研制系统软件而设计的,它既有 高级语言的特点也具备低级语言的功能 所以它具有汇编语言所能完成的一些功能, 提供了实现将标志状态从标志字节中分离出来 的位运算功能。 ■所谓位运算是指对二进制位进行的运算

第12章 位运算 Ｃ语言是为研制系统软件而设计的，它既有 高级语言的特点也具备低级语言的功能。 所以它具有汇编语言所能完成的一些功能， 提供了实现将标志状态从标志字节中分离出来 的位运算功能。 所谓位运算是指对二进制位进行的运算

数值在计算机中的表示 1.二进制位与字节 ■计算机系统的内存储器,是由许多称为字节的单元组成的; 1个字节由8个二进制位(bit)构成,每位的取值为0/1; 最右端的那1位称为“最低位”,编号为0; 最左端的那1位称为“最高位” 从最低位到最高位顺序,依次编号。如图: 76543210

数值在计算机中的表示 1.二进制位与字节 计算机系统的内存储器，是由许多称为字节的单元组成的； 1个字节由8个二进制位（bit）构成，每位的取值为0/1； 最右端的那1位称为“最低位”，编号为0； 最左端的那1位称为“最高位” ； 从最低位到最高位顺序，依次编号。如图： 7 6 5 4 3 2 1 0

2.数值的原码表示 数值的原码表示是指,将最高位用作符号位(0表示正 数,1表示负数),其余各位代表数值本身的绝对值(以二 进制形式表示)的表示形式。 为简化描述起见,本节约定用1个字节表示1个整数。 ■例如,+9的原码是00001001 L→符号位上的0表示正数 9的原码是10001001。 符号位上的1表示负数

数值的原码表示是指，将最高位用作符号位（0表示正 数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值（以二 进制形式表示）的表示形式。 为简化描述起见，本节约定用1个字节表示1个整数。 2.数值的原码表示 例如，+9的原码是00001001 └→符号位上的0表示正数 -9的原码是10001001。 └→符号位上的1表示负数

3.数值的反码表示 数值的反码表示分两种情况: (1)正数的反码:与原码相同。 ■例如,+9的反码是00001001。 (2)负数的反码: 符号位为1,其余各位为该数绝对值的原码按位取反(1 变0、0变1)。 ■例如,-9的反码:因为是负数,则符号位为“1”;其余 7位为-9的绝对值+9的原码0001001按位取反为 1110110,所以-9的反码是11110110

数值的反码表示分两种情况： （1）正数的反码：与原码相同。 例如，+9的反码是00001001。 （2）负数的反码： 符号位为1，其余各位为该数绝对值的原码按位取反（1 变0、0变1）。 例如，-9的反码：因为是负数，则符号位为“1”；其余 7 位 为 -9 的 绝 对 值 +9 的 原 码 0001001按 位 取 反 为 1110110，所以-9的反码是11110110。 3.数值的反码表示

4.数值的补码表示 数值的补码表示也分两种情况: (1)正数的补码:与原码相同。 例如,+9的补码是00001001。 (2)负数的补码: 符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后 整个数加1。 例如,-9的补码:因为是负数,则符号位为“1”;其余 7位为-9的绝对值+9的原码0001001按位取反为 1110110;再加1,所以-9的补码是11110111

数值的补码表示也分两种情况： （1）正数的补码：与原码相同。 例如，+9的补码是00001001。 （2）负数的补码： 符号位为1，其余位为该数绝对值的原码按位取反；然后 整个数加1。 例如，-9的补码：因为是负数，则符号位为“1”；其余 7 位 为 -9 的 绝 对 值 +9 的 原 码 0001001 按 位 取 反 为 1110110；再加1，所以-9的补码是11110111。 4.数值的补码表示

5.数值在计算机中的表示——补码 在计算机系统中,数值一律用补码表示(存储); 原因在于:使用补码,可以将符号位和其它位统一处 理;同时,减法也可按加法来处理。 另外,两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符 号位)有进位,则进位被舍弃

在计算机系统中，数值一律用补码表示（存储）； 原因在于：使用补码，可以将符号位和其它位统一处 理；同时，减法也可按加法来处理。 另外，两个用补码表示的数相加时，如果最高位（符 号位）有进位，则进位被舍弃。 5.数值在计算机中的表示──补码

位运算及其运算符 1.按位与(&) 格式:x&y 规则:对应位均为1时才为1,否则为0:3&9=1。 例如,389=1: 0011 81001 0001 主要用途:取(或保留)1个数的某(些)位,其余各位置0

位运算及其运算符 1．按位与（&） 格式：x&y 规则：对应位均为1时才为1，否则为0：3&9=1。 例如，3&9=1： 0011 & 1001 ──── 0001 主要用途：取(或保留)1个数的某(些)位，其余各位置0

2.按位或(|) 格式:x|y 规则:对应位均为0时才为0,否则为1:3|9=11 例如,3|9=11: 0011 1001 1011 主要用途:将1个数的某(些)位置1,其余各位不变

格式：x|y 规则：对应位均为0时才为0，否则为1：3|9=11。 例如，3|9=11： 0011 | 1001 ──── 1011 主要用途：将1个数的某(些)位置1，其余各位不变。 2．按位或（|）

3.按位异或(^) 格式:x^y 规则:对应位相同时为0,不同时为1:3~9=10 主要用途:使1个数的某些位翻转〔即原来为1的位变为 0,为0的变为1),其余各位不变。 4.按位取反(~) 格式:~x ■规则:各位翻转,即原来为1的位变成0,原来为0的位 变成1 ■主要用途:间接地构造一个数,以增强程序的可移植性

格式：x^y 规则：对应位相同时为0，不同时为1：3^9=10。 主要用途：使1个数的某些位翻转(即原来为1的位变为 0，为0的变为1)，其余各位不变。 3．按位异或（^） 4．按位取反（~） 格式：~x 规则：各位翻转，即原来为1的位变成0，原来为0的位 变成1。 主要用途：间接地构造一个数，以增强程序的可移植性

5.按位左移(>) 格式:x>>位数 规则:使操作数的各位右移,移出的低位舍弃;高位: 1)对无符号数和有符号的正数,补0 2)有符号数中的负数,取决于所使用的系统:补O的 称为“逻辑右移”,补1的称为“算术右移”。 例如,20>>2=5

格式：x>） 格式：x>>位数 规则：使操作数的各位右移，移出的低位舍弃；高位： 1) 对无符号数和有符号的正数，补0； 2) 有符号数中的负数，取决于所使用的系统：补0的 称为“逻辑右移”，补1的称为“算术右移” 。 例如，20 >> 2=5