C语言教学幻灯片版第九章 位运算第九章 位运算9.1 位运算符与位运算9.2 位 段9.3 程序设计举例C语言教学幻灯片版第九章 位运算9.1 位运算符与位运算 位运算是指进行二进制位的运算，是C语言有别于其他高级语言的一种强大的运算，它使得C语言具有了某些低级语言的功能，主要用于系统程序或控制程序中，例如设备驱动程序、磁盘文件管理程序等。位运算与位段结构 位是指二进制数的一位，其值为0或1。 位段以位为单位定义结构体（或共用体）中成员所占存储空间的长度。 含有位段的结构体类型称为位段结构。C语言教学幻灯片版第九章 位运算9.1.2 按位取反运算符9.1 位运算符与位运算位运算符主要有：~、<<、>>、&、|、^。~（按位“取反”）运算规则为： ~0=1，~1=0例如， ~7的值为-8。 在用位运算符进行数的运算时，数是以补码的形式参加运算的。9.1.1 位运算符C语言教学幻灯片版第九章 位运算9.1 位运算符与位运算<<（“左移”）运算功能：将一个数的各个二进制位全部向左平移若干位，左边移出的部分予以忽略，右边空出的位置补零。例如，3<<2，将3左移2位，右边（最低位）补0，结果为12，相当于3×2×2的结果。9.1.3 左移运算符C语言教学幻灯片版第九章 位运算>>（“右移”）运算功能：将一个数的各个二进制位全部向右平移若干位，右边移出的部分予以忽略，左边空出的位置对于无符号数补零，对于有符号数，若原符号位为0，则补0，若原符号位为1，则全补1。也就是右移后保持这个数的正负符号不变。例如，-3>>2，将3右移2位，左边（最高位）补1，结果为-1。9.1 位运算符与位运算9.1.4 右移运算符C语言教学幻灯片版第九章 位运算&（按位“与”）运算规则：0&0=0，0&1=0，1&0=0，1&1=1例如，-5&3的值为3。其中-5的补码（为简便起见，用8位二进制表示）为11111011，3的补码为00000011，按位与的结果为00000011，即值为十进制数3。9.1 位运算符与位运算9.1.5 按位与运算符C语言教学幻灯片版第九章 位运算^（按位“异或”）运算规则为：0^0=0，0^1=1，1^0=1，1^1=0例如，-5^3的值为-8。9.1.6 按位或运算符9.1 位运算符与位运算9.1.7 按位异或运算符|（按位“或”）运算规则：0|0=0，0|1=1，1|0=1，1|1=1例如，-5|3的值为-5。-5与3相位或后得11111011，其真值为-0000101，即-5。C语言教学幻灯片版第九章 位运算 位段结构也是一种结构体类型，只不过其中含有以位为单位定义存储长度的整数类型位段成员。采用位段结构既节省存储空间，又可方便操作。位段结构中位段的定义格式为：unsigned<成员名>:<二进制位数>9.2 位 段9.2.1 位段结构体说明例：structbytedata{unsigneda:2;/*位段a，占2位*/unsigned:6;/*无名位段，占6位，但不能访问*/unsigned:0;/*无名位段，占0位，表下一位段从下一字边界开始*/unsignedb:10;/*位段b，占10位*/inti;/*成员i，从下一字边界开始*/}data;C语言教学幻灯片版第九章 位运算 位段数据的引用，同结构体成员中的数据引用一样，但应注意位段的最大取值范围不要超出二进制位数确定的范围，否则超出部分会丢弃。关于位段数据，注意以下几点：（1）一个位段必须存储在同一存储单元（即字）之中，不能跨两个单元。如果其单元空间不够，则剩余空间不用，从下一个单元起存放该位段。（2）可以通过定义长度为0的位段的方式使下一位段从下一存储单元开始。（3）可以定义无名位段。（4）位段的长度不能大于存储单元的长度。（5）位段无地址，不能对位段进行取地址运算。（6）位段可以以%d，%o，%x格式输出。（7）位段若出现在表达式中，将被系统自动转换成整数。9.2 位 段9.2.2 位段的引用例如： data.a=2; 但data.a=10;就超出范围（a占2位，最大3）C语言教学幻灯片版第九章 位运算例 编程将一个16进制整数（占2字节）的各位循环左移4个二进制位，如2fe1循环左移4个二进制位后为fe12。分析： 可先取出16进制整数的最高4个二进制位，然后将该整数左移4个二进制位，最后将先前取出的最高4个二进制位放入低4个二进制位位置。具体步骤为： （1）取出16进制整数x的最高4个二进制位至y：y=x>>(16-4)&0xf。 （2）将该整数x（占2字节）左移4个二进制位：x=(x<<4)&0xffff。 （3）将先前取出的最高4个二进制位放入低4个二进制位：x=x|y。9.3 程序设计举例C语言教学幻灯片版第九章 位运算#include“stdio.h”main(){intx,y;printf(“\n请输入16进制整数:”)；scanf(“%x”,&x);y=x>>(16-4)&0xf;x=(x<<4)&0xffff; /*16位的C语言程序不需要“按位与”0xffff*/x=x|y;printf(“循环左移4个二进制位得：%x”,x);}程序运行结果如下：请输入16进制整数：2fe1循环左移4个二进制位得：fe129.3 程序设计举例
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