【C进阶】16、位运算符 c

Summary 1）C语言中的位运算符：

运算符	意义	规则
&	按位与	全1得1，有0得0
I	按位或	有1得1，全0得0
^	按位异或	相同为0，不同得1
~	取反	1变0, 0变1
<<	左移	高位丢弃，低位补0
·>>	右移	高位补符号位，低位舍弃

2）左移、右移的注意点：

左操作数必须是整数类型
- char和short被隐式转换为int后进行操作
右操作数的范围必须为：[0,31]，否则结果未定义（不同编译器处理结果不同）
左移运算符<<将运算数的二进制位左移，效果相当于乘以2的n次方，效率更高
右移运算符>>将运算数的二进制位右移，效果相当于除以2的n次方，效率更高
避免位运算符、逻辑运算符、数学运算符等混合运算，如果必须这样，使用括号表示好计算顺序。（单算移比、按逻三赋）

3）位运算注意点：

位运算没有短路规则，每个操作数都会参与运算
位运算的结果是整数，而不是0或1
位运算的优先级高于逻辑运算（单算移比按逻三赋）

4）交换两个整形变量的值:

Demo1：部分和方式：不使用中间变量，但存在溢出的问题

#define SWAP(a, b) \ {\ a = a + b; \ b = a - b; \ a = a - b; \ }
Demo2：位运算方式：使用异或（两个相同的值异或结果为0，任何数和0异或仍为本身）

#define SWAP(a, b)\ {\ a = a ^ b; \ b = a ^ b; \ a = a ^ b; \ }

位运算符剖析 【【C进阶】16、位运算符】C语言最初设计用来开发UNIX操作系统，操作系统运行于硬件平台之上，必然会涉及位运算，需要对硬件的bit位（0和1）进行操作。C语言中位运算直接映射到了硬件系统中的位运算。
位运算符直接对bit位进行操作，其效率最高。
1、C语言中的位运算符

运算符	意义	规则
&	按位与	全1得1，有0得0
I	按位或	有1得1，全0得0
^	按位异或	相同为0，不同得1
~	取反	1变0, 0变1
<<	左移	高位丢弃，低位补0
·>>	右移	高位补符号位，低位舍弃

2、左移和右移的注意点

左操作数必须是整数类型
- char和short被隐式转换为int后进行操作
右操作数的范围必须为：[0,31]，否则结果未定义（不同编译器处理结果不同）
左移运算符<<将运算数的二进制位左移，效果相当于乘以2的n次方，效率更高
右移运算符>>将运算数的二进制位右移，效果相当于除以2的n次方，效率更高
- Demo1
d << 2; // error, 左操作数必须是整型 int x = 10 >> 1; // ok，"右移等效除以2的n次方"，输出5 int y = -1 << 1; // ok，"左移等效乘以2的n次方"，输出-2int z = 3 << -1; // -1不在[0,31]范围中，结果未定义，不同编译器不同处理 // 编译器亦提示了错误：Possible overflow in shift operation// gcc 1，左移-1相当于右移1，那就除以2，得到了1 // bcc -2147483648，int的最小值 // vc 0，本来就未定义，给你0把
避免位运算符、逻辑运算符、数学运算符等混合运算，如果必须这样，使用括号表示好计算顺序。（单算移比、按逻三赋）
- Demo2
0x1 << 2 + 3 输出多少？等价于 0x1 << (2 + 3)，输出为32// 如果这行代码作者本意是先左移，再加法，实际执行结果就不是期望的 // 所以在写代码时要尽量用括号()来表示清楚计算次序

3、位运算注意点

位运算没有短路规则，每个操作数都会参与运算
位运算的结果是整数，而不是0或1
位运算的优先级高于逻辑运算（单算移比按逻三赋）

int i = 0; int j = 0; int k = 0; if(++i | ++j & ++k)// 所有的运算数都会执行到，因此i j k判断后都为1 printf("cc");

4、位运算应用简单示例交换两个整形变量的值

Demo1：部分和方式：不使用中间变量，但存在溢出的问题

#define SWAP(a, b) \ {\ a = a + b; \ b = a - b; \ a = a - b; \ }
Demo2：位运算方式：使用异或（两个相同的值异或结果为0，任何数和0异或仍为本身）

#define SWAP(a, b)\ {\ a = a ^ b; \ b = a ^ b; \ a = a ^ b; \ }