【C语言】移位操作符和位操作符-创新互联

移位操作符和位操作符

- 前言
- 整数在内存中的存储
- 原码·反码·补码
- 移位操作符
- - 左移操作符
  - 右移操作符
- 位操作符
- - 按位与（&）
  - 按位或（ | ）
  - 按位异或（ ^ ）

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位操作符和移位操作符都是针对于二进制进行操作的

整数在内存中的存储

整数在内存中储存的是他的二进制补码

整数（int）在内存空间中占四个字节
在这里插入图片描述

原码·反码·补码

正数原码反码补码相同
负数反码等于源码处符号位其余为取反
补码等于补码+1

例如10的二进制序列为1010
补码和原码相同即
00000000 00000000 00000000 00001010
例如-10的二进制序列为
10000000 00000000 00000000 00001010
反码为
11111111 11111111 11111111 11110101
补码为
11111111 11111111 11111111 11110110

移位操作符

移位操作符包括
左移操作符：<<
右移操作符：>>
注意移位操作符的对象必须是整数

左移操作符

左移操作符的规则是左边丢弃，右边补0

例如10左移两位
先写出10的二进制序列
00000000 00000000 00000000 00001010
补码是
00000000 00000000 00000000 00001010
左移两位右边补0后
00000000 00000000 00000000 00101000
用十进制表示就是40

#includeint main()
{int b = 10<< 2;
	printf("%d",b);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

右移操作符

右移操作符分为两种，算术右移和逻辑右移
算术右移是右边丢弃，左边补原来的符号位
逻辑右移是右边丢弃，左边补零

位操作符

C语言中位操作符有按位与按位或按位异或
他们的操作数是整数，对象是整数的二进制序列

按位与（&）

运算编码：补码
将整数从十进制转化为二进制数，上下比较，有零则零，两个都是 1 才是 1。

例如10&15
10的二进制序列为00000000 00000000 00000000 00001010
15的二进制序列为00000000 00000000 00000000 00001111
他们都是正数，原码反码补码都相同，所以直接上下比较
得到 00000000 00000000 00000000 00001010 十进制为10

#includeint main()
{int a = 10, b = 15;
	printf("%d", (a & b));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

例如-10和-15
-10原码10000000 00000000 00000000 00001010
反码11111111 11111111 11111111 11110101
补码11111111 11111111 11111111 11110110
-15原码10000000 00000000 00000000 00001111
反码 11111111 11111111 11111111 11110000
补码 11111111 11111111 11111111 11110001
上下比较得到 11111111 11111111 11111111 11110000
转化为原码是 10000000 00000000 00000000 00010000
转化为十进制数是-16

#includeint main()
{int a = -10, b = -15;
	printf("%d", (a & b));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

按位或（ | ）

运算编码：补码
将整数从十进制转化为二进制数，上下比较，有1则1 ，两个都是 0 才是 0。

例如10 | 15
10的二进制序列为00000000 00000000 00000000 00001010
15的二进制序列为00000000 00000000 00000000 00001111
他们都是正数，原码反码补码都相同，所以直接上下比较
得到 00000000 00000000 00000000 00001111
十进制为15

#includeint main()
{int a = 10, b = 15;
	printf("%d", (a | b));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

例如-10和-15
-10原码10000000 00000000 00000000 00001010
反码11111111 11111111 11111111 11110101
补码11111111 11111111 11111111 11110110
-15原码10000000 00000000 00000000 00001111
反码 11111111 11111111 11111111 11110000
补码 11111111 11111111 11111111 11110001
上下比较得到 11111111 11111111 11111111 11110111
转化为原码是 10000000 00000000 00000000 00001001
转化为十进制数是-9

#includeint main()
{int a = -10, b = -15;
	printf("%d", (a | b));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

按位异或（ ^ ）

运算编码：补码
将整数从十进制转化为二进制数，上下比较，上下比较，相同为 0 ，相异为 1

例如0 ^ 15
10的二进制序列为00000000 00000000 00000000 00001010
15的二进制序列为00000000 00000000 00000000 00001111
他们都是正数，原码反码补码都相同，所以直接上下比较
得到 00000000 00000000 00000000 00000101
十进制为5

#includeint main()
{int a = 10, b = 15;
	printf("%d", (a ^ b));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

例如-10和-15
-10原码10000000 00000000 00000000 00001010
反码11111111 11111111 11111111 11110101
补码11111111 11111111 11111111 11110110
-15原码10000000 00000000 00000000 00001111
反码 11111111 11111111 11111111 11110000
补码 11111111 11111111 11111111 11110001
上下比较得到 00000000 00000000 00000000 00000111
转化为原码是 00000000 00000000 00000000 00000111
转化为十进制数是7

#includeint main()
{int a = -10, b = -15;
	printf("%d", (a ^ b));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

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