C语言中的位操作

一、二进制整数

大家都清楚，计算中是以二进制数来表示的。那么为什么在计算机中，一个字节等于8位呢？这又是怎么得出来的呢？

百度知道上的答案如下：“所谓字节,原意就是用来表示一个完整的字符的。最初的计算机性能和存储容量都比较差,所以普遍采用4位BCD编码(这个编码出现比计算机还早,最早是用在打孔卡上的)。BCD编码表示数字还可以,但表示字母或符号就很不好用,需要用多个编码来表示。后来又演变出6位的BCD编码(BCDIC),以及至今仍在广泛使用的7位ASCII编码。不过最终决定字节大小的,是大名鼎鼎的System/360。当时IBM为System/360设计了一套8位EBCDIC编码,涵盖了数字、大小写字母和大部分常用符号,同时又兼容广泛用于打孔卡的6位BCDIC编码。System/360很成功,也奠定了字符存储单位采用8位长度的基础,这就是1字节=8位的由来。”

二、掩码

掩码：是某些位设为开（1）而某些位设为关（0）的位组合。

c中的“&”按位与符号通常跟掩码一起使用。正面看个例子：

#define MASK 2 /* 0000 0010*/
int main(){
int flags = 1;
flags = flags & MASK;
return 0;
}

注意：flags = flags & MASK这条语句将使flags的二进制值除位1之外的所有位都将被置为0，因为它的其它位在&位与运行符与0组合下都等于0；因为掩码中的0覆盖了flags中的相应的位，因此该过程也称为“使用掩码”。

2.1：用运算符打开位，关闭位

在硬件中，我们针对端口编程时，经常会置某个端口为高电平或低电平，即某位置为1或0，而其它位保持不变，这时我们可以使用“位或”来实现置1，使用&来实现置0。

2.1.1：置1

例如：MASK其位1设为1.我们就可以用“|”来实现flags中的位1设为1，并保留其他所有位不变。

flags |= MASK;

2.1.2:置0

同上，如果MASK其位1还是设为1，那么我们可以用如下的方法来让flags中位1置为0.

先把MASK的所有位取反，使其位1置为0，其他所有位置为1，然后再复用“&”位与运算符，来得到结果。

flags = flags & (~MASK);

2.2:用运算符实现“转置位”

转置（toggling)一个位表示如果该位为1，则置为0，反之则反之。

比如：b 的值为0，它的二进制数为0000 0000，则通过转置使b==1，

b = 1 ^ b;

三、移位运算符

移位运算符能够提供快捷、高效的（依赖于硬件）对2的幂的乘、除法。

注：正面表格所示只针对 unsigned无符号数。

Tables	Are
number << n	number乘以2的n次幂
number >> n	number除以2的n次幂

下面用移位运算符来实现取颜色值：

（RGB:分别对应低位，高位）

#define BYTE_MASK oxff
unsigned long color = 0x002a162f;
unsigned char blue,green,red;
red = color & BYTE_MASK;
green = (color >> 8) & BYTE_MASK;
blue = (color >> 16) & BYTE_MASK;