C语言----位运算（进阶篇二十六）

　　作用

　　　　在小内存时代，经常把一个字节分成好几份来用，以达到节约内存的目的。

　　　　现在经常用于网络数据传输，单片机领域……。

　　　　

　　　　注意：

　　　　　　※在进行任何位运算前，首先应将进任何表达式的结果转换成二进制，算完以后再转回原来的进制即可得到结果。

　　　　　　※不能对浮点数进行位运算。

　　按位与

　　　　格式：二进制&二进制

　　　　　　如：

　　　　　　　　int a=3&5;

 　　　　　　

　　　　　　　　记忆方法：在逻辑与运算中，两边的表达式都为真，结果才为真。因此按位与运算时，两个位都为1，结果才为1。

　　　　　　作用：

　　　　　　　　※清零：要将某一位清零，可将相应的位设置为0，其它位为1，再使用&运算。

　　　　　　　　※取指定位：想取某一位，可将相应的位设置为1，其它位为0，再使用&运算。

　　按位或

　　　　格式：二进制|二进制

　　　　　　如：

　　　　　　　　int a=3|5;

　　　　　

　　　　　　　　记忆方法：在逻辑或运算中，两边的表达式有一个为真，结果就为真。因此按位或运算时，有一个位为1，结果就为1。

　　　　　　　作用：

　　　　　　　　※将某位置1：要将某一位置1，可将相应的位设置为1，再使用 | 运算

　　按位异或

　　　　格式：二进制^二进制

　　　　　　如：

　　　　　　　　int a=3^5;

　　　　　　

　　　　　　　　记忆方法：“异”就是不同的意思，异或实际上是判断两数是否“不同”，如果不同就为真。因此按位异或时，两数不同，结果为1。

　　　　　　定理：

　　　　　　　　1、任何数与自己异或都为0

　　　　　　　　2、任何数与0异或值不改变

　　　　　　作用：

　　　　　　　　※翻转位：要将某一位翻转，可将相应的位置1，第一次用 ^ 运算，可将其翻转，第二次用 ^ 运算，又可将其转回来。早期的鼠标指针用的就是一种图形异或运算，所以速度非常快。

　　　　　　　　※不用临时变量交换两个值。如a=4，b=5，可用以下语句实现互换：

　　　　　　　　　　a=a^b;

　　　　　　　　　　b=b^a;

　　　　　　　　　　a=a^b;

　　　　　　　　用等量代换法分析：a=a^b，那么b=b^a相当于b=b^(a^b)，去括号得b=b^a^b，移项得b=b^b^a，根据定理1得b=0^a，根据定理2得b=a。

　　　　　　　　这时候b的值是4，而a只是个中间值。

　　　　　　　　a=a^b相当于a=(a^b)^(b^a^b)，去括号得a=a^b^b^a^b，移项得a=a^a^b^b^b，根据定理1得a=0^0^b，根据定理2得a=b。

　　　　　　　　这时候a的值是5，交换完毕

　　　　　　程序1

　　　　　　　　矩阵异或

// 26-1异或矩阵.c
//※翻转位：要将某一位翻转，
//   可将相应的位置1，第一次用 ^ 运算，可将其翻转，第二次用 ^ 运算，又可将其转回来。

#include <stdio.h>

main()
{
    //源矩阵
    int a[4][4] =
    {
        {1,2,3,4},
        {1,2,3,4},
        {1,2,3,4},
        {1,2,3,4}
    };

    //源矩阵
    /*
    int a[4][4] =
    {
        {8,8,6,6},
        {8,8,6,6},
        {6,6,8,8},
        {6,6,8,8}
    };
    */

    //异或矩阵
    int b[4][4] =
    {
        {0,3,3,0},
        {3,0,0,3},
        {3,0,0,3},
        {0,3,3,0},
    };

    //输出源矩阵 和 异或矩阵
    printf("输出源矩阵和异或矩阵
");
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 4; j++)
        {
            printf("%d ", a[i][j]);  //输出源矩阵
        }
        printf("	");
        for (int j = 0; j < 4; j++)
        {
            printf("%d ", b[i][j]);
        }
        printf("
");
    }

    //输出第一次异或后的矩阵
    printf("第一次异或后的矩阵：
");
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 4; j++)
        {
            a[i][j] ^= b[i][j];
            printf("%d ", a[i][j]);
        }
        printf("
");
    }

    //第二次异或后的矩阵  在次异或就会复原最初始的矩阵
    printf("第二次异或后的矩阵：
");
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 4; j++)
        {
            a[i][j] ^= b[i][j];
            printf("%d ", a[i][j]);
        }
        printf("
");
    }
}

　　按位取反

　　　　格式：~二进制

　　　　　　如：int a=~3;

　　　　　　得到11111100，它是个负数。

　　左移

　　　　格式：二进制<<要移动的位数

　　　　如：

　　　　　　int a=3<<2;

　　　　　　相当于00000011<<2得到00001100

　　　　　　转成十进制后，a的值为12

　　　　作用：将二进制数左移一定的位数，最右边补0。任何一位移出左边界，自动丢弃。

　　　　※不越界的左移相当于让变量值乘以2。

　　右移

　　　　格式：二进制>>要移动的位数

　　　　　　如：

　　　　　　　　int a=12>>2;

　　　　　　　　相当于00001100>>2得到00000011

　　　　　　　　转成十进制后，a的值为3

　　　　作用：将二进制数右移一定的位数，最左边补0（或1）。任何一位移出右边界，自动丢弃。

　　　　※不越界右移相当于让变量值除以2。

　　　　注意：右移比左移要复杂些，如果要移的数为负数，最左边符号位为1，为了不改变此数的符号位，往右移的时候，左边会自动补1。

　　　　位运算的优先级：~ 高于 << >> 高于 & 高于^ 高于 |