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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第10章 位運算,11.1 位運算符,11.2 位段,11.3應用舉例,11.1 位運算符,當兩個運算對象的位數(shù)不同時，系統(tǒng)將自動進行如下處理：,先將兩個運算數(shù)右端對齊。,再將位數(shù)不足的一個運算對象向高位擴充，即：無符號數(shù)和正整數(shù)左端用0補齊；負數(shù)左端用1補齊；然后對位數(shù)相等的這兩個數(shù)按位進行運算。,“按位與”運算（&）,“按位與”運算是將參加運算的兩操作對象，按對應的二進制位分別進行“邏輯與”運算。,運算規(guī)則為：只有兩個相應位都為1時，該位的運算結(jié)果才為1；兩個相應位的值相異或均為0時，該位的運算結(jié)果為

2、0。,11.1 位運算符,【例11.1】求表達式12&10的值。,main(),char x=12,y=10;,printf,(“%d,%dn”,x,y);,x=x,printf,(“%d,%dn”,x,y);,輸出結(jié)果為：,12，10,8，10,11.1 位運算符,按位與運算用途：,清零：若想將某個存儲單元清零，只需將這個存儲單元的值與零進行“與”運算。,【例11.2】分析下面程序結(jié)果,main(),char,ch,=46;,printf,(%d n,ch,);,ch,=,ch,printf,(%d n,ch,);,輸出結(jié)果為：46,0,11.1 位運算符,獲取指定位：如果要想獲取某數(shù)據(jù),X

3、,的指定位，則可以用一個數(shù)與,X,進行“與”運算，此數(shù)在與指定位相同的位上的值為1，其余各位為0。,【例11.3】從鍵盤輸入一個整數(shù)，判斷此數(shù)是否能被2整除。,#,include,main(),int,x;,printf,(Please input a number:);,scanf,(%d,if(x&0 x01)=0)/*,通過與運算，只保留該數(shù)的最低位，然后判斷其是否為0*/,printf,(n%d can be divided by 2 exactly!,x);/*,最低位為0,該數(shù)能被2整除*/,else,printf,(n%d cant be divided by 2 exactly

4、!,x);/*,最低位為1,不能被2整除*/,11.1 位運算符,“按位或”運算（|）,按位或運算是將參加運算的兩操作對象，按對應的二進制位分別進行“邏輯或”運算。,運算規(guī)則為：只有兩個相應位都為0時，該位的運算結(jié)果才為0，其它情況下，結(jié)果全為1。,【例11.4】求表達式12|10的值。,main(),char x=12,y=10;,printf,(“%d,%dn”,x,y);,x=x|y;,printf,(“%d,%dn”,x,y);,輸出結(jié)果為：,12，10,14，10,11.1 位運算符,用途：按位“或”經(jīng)常用來對一個數(shù)據(jù)的某些位置1。,【例11.5】把整數(shù),x（8,位）的低4位置1，高

5、4位不變。,main(),char x=67;,printf,(“%dn”,x);,x=x|15;,printf,(“%dn”,x);,輸出結(jié)果為：,67,79,11.1 位運算符,“按位異或”運算（）,按位或運算是將參加運算的兩操作對象，按對應的二進制位分別進行“按位異或”運算。,運算規(guī)則為“按位異或”的應用：參加運算的兩個運算量，如果兩個相對應位上的值不同，則該位的結(jié)果為1；如果對應位上的值相同，則該位的結(jié)果為0。,“按位異或”的應用,使特定位翻轉(zhuǎn)，即使指定的位求反。,【例11.6】設(shè),x=46，,將其高4位保留原樣，低4位各位求反。,main(),char x=46;,printf,(“

6、%dn”,x);,x=x15;,printf,(“%dn”,x);,11.1 位運算符,輸出結(jié)果為：,46,33,對變量置零。每一個數(shù)與它自身進行“異或”運算，結(jié)果各位均為零。即：,xx=0。,【,例11.7】不用臨時變量，交換兩個變量的值。,main(),char x=12,y=10;,printf,(“%d,%dn”,x,y);,x=xy;y=yx;x=xy;,printf,(“%d,%dn”,x,y);,輸出結(jié)果為：,12，10,10，12,11.1 位運算符,“按位取反”運算（）,“,按位取反”運算符“”是唯一的一個單目位運算符，用來將一個二進制數(shù)按位取反，即將1變0，將0變1。,【例

7、11.8】給出一個數(shù)的原碼，求出該數(shù)的補碼。,main(),unsigned,int,a;/*,聲明一個無符號的整數(shù),a*/,unsigned,int getbits,(unsigned);/*,函數(shù)聲明*/,printf,(,nInput,an octal number:);,scanf,(%o,/*,以八進制形式輸入一個無符號的整數(shù)*/,printf,(result:%o,getbits,(a);/*,以八進制形式輸出*/,11.1 位運算符,unsigned,int getbits,(unsigned value)/*,求一個二進制數(shù)的補碼*/,unsigned,int,z;,z=val

8、ue,if(z=10000000),z=value+1;/*,對負數(shù)求其補碼*/,else,z=value;/*,正數(shù)不變*/,return(z);,運行情況如下：,Input an octal number:2345,result:2345,再次運行：,Input an octal number:1252525,result:5253,11.1 位運算符,“左移”運算（）,左移運算符“”是雙目運算符，左移運算的一般形式為：,運算對象左移位數(shù),作用：將一個數(shù)的各二進制位依次左移若干位（由左移位數(shù)給出），左移時，右端（低位）補0，左端（高位）移出的部分舍去。,【例11.9】輸入兩個1位十進制數(shù)字

9、符,a,和,b，,由,a、b,組合生成整數(shù),c（c,用字符類型表示），并顯示出來。生成規(guī)則是：,a,的低4位作為,c,的高4位，,b,的低4位作為,c,的低4位。,屏蔽掉,a，b,的高4位；,a,左移4位，使,a,的低4位成為高4位；,將,a,和,b,拼在一起，形成,c。,11.1 位運算符,main(),char a,b,c;,while(1)/*,輸入,a,b*/,printf,(Please input a and b:n);,scanf,(%c%c,if(a=0),a=a）,右移運算符“”是雙目運算符，右移運算的一般形式為：,運算對象右移位數(shù),作用：將一個數(shù)的各二進制位依次右移若干位（

10、由右移位數(shù)給出），右移時，右端（低位）移出的部分舍去，左端（高位）移入的二進制數(shù)分兩種情況：對于無符號數(shù)和正整數(shù)，高位補0；對于負整數(shù)，高位補1。,例如：,int,a=5,b=-3,x,y；,x=a2;,y=b2;,11.1 位運算符,位復合賦值運算符,注意,位運算的類型可以是整型（,int,、unsigned,或,long,int,）,或字符型(,char),數(shù)據(jù)。,當兩個運算對象的類型不同時系統(tǒng)會自動進行如下處理：,兩個運算對象按位右對齊；,較短的運算對象高位符號擴展；即如果是正數(shù)，高位補0，如果是負數(shù)，高位補1。,11.2 位段,位段結(jié)構(gòu)類型,位段結(jié)構(gòu)是一種構(gòu)造類型，類型定義的方法為：,

11、struct,類型名,基類型 位段名1：位段1占用位數(shù)；,基類型 位段名2：位段2占用位數(shù)；,；,基類型 位段名,n：,位段,n,占用位數(shù)；,；,11.2 位段,例如，,struct,status,unsigned a：2；,unsigned b：2；,unsigned c：3；,unsigned d：3；,unsigned e：1；,unsigned f：2；,unsigned g：3；,；,11.2 位段,位段結(jié)構(gòu)類型變量的定義與引用,位段結(jié)構(gòu)類型的變量,位段結(jié)構(gòu)類型的變量的定義方法和其它變量定義方法一樣。,例如利用上面定義的類型,status,可以定義變量,flag，,struct,st

12、atus flag;,位段數(shù)據(jù)的引用,位段數(shù)據(jù)的引用方法和結(jié)構(gòu)體成員的引用方式相同。,例如，,flag.a=2；flag.b=1；,如果所賦值超過了位段所允許的最大范圍，系統(tǒng)會自動取數(shù)的低位。,關(guān)于位段的說明,位段的基類型必須,為,unsiged int,類型。,11.2 位段,可以將類型說明和變量說明一起完成。,struct,packed1,unsigned f1：4；,unsigned f2：2；,unsigned f3：2；,data1；,在位段結(jié)構(gòu)中可以定義無名位段。無名位段起位段之間的分隔作用。,struct,packed2,unsigned f1：4；,unsigned f2：2；

13、,unsigned ：2；/*,無名位段，起分隔作用*/,unsigned f3：2；,data2；,11.2 位段,無名位段的長度可以為0，這時，下一個位段從下一個單元存放。,struct,packed3,unsigned f1：4；,unsigned f2：4；,unsigned ：0；/*,無名位段長度為0*/,unsigned f3：2；,data3；,11.2 位段,一個位段必須存儲在同一存儲單元，不能橫跨兩個存儲單元。如果一個單元空間不夠，則系統(tǒng)從下一個單元起存放該位段。,struct,packed4,unsigned f1：8；,unsigned f2：4；,unsigned f

14、3：6；/*,該位段從下一個單元起存放*/,unsigned f4：2；,data4；,11.2 位,段,在位段結(jié)構(gòu)中，不一定必須是位段成員，也可以包含非位段成員。,struct,packed5,unsigned f1：4；,unsigned f2：4；,unsigned f3：4；,int,n；/*,非位段成員*/,data5；,位段可以在數(shù)值表達式中引用，并被系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換成整型數(shù)。位段可以在表達式中引用，所以位段也可以以整型格式輸出。例如：,printf,(“%d，%d”,data2.f1，data1.f2)；,11.3應用舉例,【,例11.10】取一個整數(shù),a（,用16位存儲）從右端開始

15、的47位。,解：例如，0000,0000,1101,1001(八進制331，十進制217，47位1101的八進制值是15，十進制13)。方法：,先使,a,右移4位，使要取出的幾位移到最右端。,a4,設(shè)置一個低4位全為1，其余為0 的數(shù)（0 4;/*,將,a,右移4位后賦值給變量,b*/,c=(0 4)；/*,使低4位全為1，其余為0 */,d=b,printf,(“%on%on”,a,d);,11.3應用舉例,【,例11.11】從鍵盤上輸入一個十進制整數(shù)，統(tǒng)計該整數(shù)所對應的二進制數(shù)中1的個數(shù)。,分析：統(tǒng)計一個整數(shù),m,中1的個數(shù)有兩種方法。,方法1：,循環(huán)執(zhí)行、,測試,m,的第0位是否為1，是

16、則1的個數(shù)加1；,m,右移1位；,程序如下：,main(),int,i,count,m;,printf,(Please input m:);,scanf,(%d,count=0;,11.3應用舉例,for(i=0;i1;,printf,(Numbers of 1 in m=%d,count);,方法2：,k=1；,循環(huán)執(zhí)行、,測試,m,的第,k,位是否為1，是則1的個數(shù)加1；,k,左移1位。,11.3應用舉例,程序如下：,main(),int,i,count,m,k;,printf,(Please input m:);,scanf,(%d,count=0;,k=1;,for(i=0;i=16;i+),if(m&k)!=0),count+;,k=k0111101111110101,（注意，不能直接使用運算符，因為，運算符使左面添0或添1。）,方法如下：,將,a,的右端,n,位先放到中間變量,b,的高,n,位中。(左移16-,n,位),b=an;,將,c,與,b,進行按位或運算。,c=a|b,11.3應用舉例,程序如下：,main(),unsigned a,b,c;,int,n;,scan