C语言 位运算

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

//C语言中的逻辑运算符
//逻辑与（&&）;逻辑或（||）；逻辑非（!）。

//强调逻辑运算符与位逻辑运算符不同

//C语言中的位运算符有以下两类：
//位逻辑运算符：&（位“与”）、^（位“异或”）、 | （位“或”）、~（位“取反”）。
//移位运算符： << （左移）、 >> （右移）
void main(){
//一：取反运算（~）
unsigned char ch1 = 165;
//一个字符有8位，ch1换算成二进制是 1010 0101
//位取反的操作符为“~”，
//即每位都取反，0变成1，1变成0，需要注意的是，位取反运算并不改变操作数的值。
//那么~ch1=0101 1010，换算成十进制是90
unsigned char ch2 = ~ch1;
//printf("\n%d", ~ch1);//  打印  -166  错误  解释： ~ch1是取反运算，值会存储在cpu的寄存器中，所以printf函数不确定~ch1的类型
printf("\n取反运算%d", (unsigned char)~ch1);//  打印  90  正确
printf("\n取反运算%d",ch2);//  打印  90  正确

//二：与运算（&）----清零
//位与运算的操作符为&，将对两个操作数的每一位
//进行与运算，位“与”运算的准则如下：(两者都为1的时候才是1，有一个为0就是0)
//1 & 1 = 1     1 & 0 = 0     0 & 1 = 0     0 & 0 = 0
unsigned char ch3 = 15;
//ch1        1010 0101
//ch3        0000 1111
//ch1&ch3    0000 0101   十进制是5
unsigned char ch4 = ch1&ch3;
printf("\n与运算%d", ch4);//  打印  5  正确
//对于ch1&ch3的分析，发现与运算可以用来"保持一部分位不变（不变用1），部分为全部为0（变0用0）"

//三：或运算（|）---置1
//位或运算的操作符为|，将对两个操作数的每一位进行或运算，位“或”运算的准则如下：(两者有一个是1就是1，两者都为0才是0)
//1 | 1 = 1      1 | 0 = 1      0 | 1 = 1      0 | 0 = 0
//例子
//ch1        1010 0101
//ch3        0000 1111
//ch1|ch3    1010 1111   十进制是175
unsigned char ch5 = ch1|ch3;
printf("\n或运算%d", ch5);//  打印  175  正确
//对于ch1|ch3的分析，发现与运算可以用来"保持一部分位不变（不变用0），部分为全部为1（变1用1）"

//四：异或运算（^）---取反
//位或运算的操作符为^，将对两个操作数的每一位进行异或运算。
//通俗地讲，如果位“异或”运算的两个位相同（同为0或同为1），结果为0，
//若两个位不同（一个为0，另一个为1），结果为1，对应的准则为：（两者相同结果是0，两者不同结果是1）
//1 ^ 1 = 0  1 ^ 0 = 1  0 ^ 1 = 1  0 ^ 0 = 0
//例子
//ch1        1010 0101
//ch3        0000 1111
//ch1^ch3    1010 1010  十进制170
unsigned char ch6 = ch1^ch3;
printf("\n异或运算%d", ch6);//  打印  170  正确
//对于ch1^ch3的分析，发现与运算可以用来"保持一部分位不变（不变用0），部分取反（取反用1）"

//五：左移运算（<<）
//A称为操作数，其必须为数字型变量或数字型常量，
//此处的数字型包括整型、浮点型和char型，A中存储的0、1序列向左或右移动n位，
//移动后的值作为整个表达式的输出，执行移位运算并不改变操作数A的值。
unsigned char ch7 = 1;
//例子
//ch7        0000 0001    十进制是1
//ch7<<1     0000 0010    十进制是2  （1*2）
//ch7<<2     0000 0100    十进制是4   (2*2）
unsigned char ch8 = ch7<<1;
unsigned char ch9 = ch7<<2;
printf("\n左移运算ch7<<1=%d", ch8);//  打印  2  正确
printf("\n左移运算ch7<<2=%d", ch9);//  打印  4  正确
unsigned char cha = 128;
//例子
//cha        1000 0000    十进制是128
//cha<<1     0000 0000    十进制是0
unsigned char chb = cha << 1;
printf("\n左移运算cha<<1=%d", chb);//  打印  0  正确

//六：右移运算（>>）
unsigned char chc = 255;
//例子
//chc        1111 1111    十进制是255
//chc>>1     0111 1111    十进制是127  （255/2）
//chc>>2     0011 1111    十进制是63    (127/2）
unsigned char chd = chc >> 1;
unsigned char che = chc >> 2;
printf("\n右移运算chc >> 1=%d", chd);//  打印  127  正确
printf("\n右移运算chc >> 2=%d", che);//  打印  63  正确

//练习
// 1010 0101十进制是165
//练习1：前四位不变，后四位清零
//分析：清零操作使用与运算符;前四位不变1111,后四位清零0000,二进制是1111 0000---十进制是240
unsigned char chf = 240;
unsigned char chg = ch1&chf;
//ch1        1010 0101    十进制是165
//chf        1111 0000    十进制是240
//ch1&chf    1010 0000    十进制是160
printf("\n前四位不变，后四位清零%d", chg);//  打印  160  正确

//练习2：前四位不变，后四位置1
//分析：置1使用或运算符，前四位不变--0000，后四位置1--1111，二进制是 0000 1111---十进制是15
unsigned char chh = 15;
unsigned char chi = ch1 | chh;
//ch1        1010 0101    十进制是165
//chh        0000 1111    十进制是15
//ch1|chf    1010 1111    十进制是175
printf("\n前四位不变，后四位置1--%d", chi);//  打印  175  正确

//练习3：前四位不变，后四位取反
//分析：取反有2中方法，取反运算符和异或运算符，取反运算符只能全部取反，异或运算符可以部分取反
//前四位不变，说明只能使用异或运算符；前四位不变0000；后四位取反1111，二进制是 0000 1111---十进制是15
//注：异或相同为0，不同为1，两个0的值仍然是0，两个1的值是0，一个0和一个1结果是1
unsigned char chj = ch1^chh;
//ch1        1010 0101    十进制是165
//chh        0000 1111    十进制是15
//ch1|chf    1010 1010    十进制是170
printf("\n前四位不变，后四位取反--%d", chj);//  打印  170  正确

system("pause");
}