按位與 或 異或 等運算方法

2021-09-29 10:56:46 字數 2610 閱讀 7278

先來說明一下:在計算機中儲存的資訊均是已二進位制形式儲存的。且數字是以補碼形式儲存的,正數的補碼和原碼同,負數的補碼為原碼取反後加1。進行計算時,比如位運算,not、or 、xor等操作直接操作補碼就是。補碼計算後的結果最高位如果是1,則代表結果是個負數,按負數的規則-1然後求反得到它的原碼,計算出他的十進位制值。

目錄

按位與運算子(&)

按位或運算子(|)

異或運算子(^)

取反運算子(~)

復合賦值運算子

參加運算的兩個資料,按二進位制位進行「與」運算。

運算規則:0&0=0;   0&1=0;    1&0=0;     1&1=1;

即:兩位同時為「1」,結果才為「1」,否則為0 (和邏輯運算子 && 與類似的功能)

例如:3&5  即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001   因此,3&5的值得1。

負數按補碼形式參加按位與運算。(正數其實也是按補碼進行計算,計算機中都是按補碼進行計算,只不過正數的原碼反碼補碼相同)

「與運算」的特殊用途:

(1)清零。如果想將乙個單元清零,即使其全部二進位制位為0,只要與乙個各位都為零的數值相與,結果為零。

(2)取乙個數中指定位 (hashmap中的陣列計算index就是用的 hash&(length-1))

方法:找乙個數,對應x要取的位,該數的對應位為1,其餘位為零,此數與x進行「與運算」可以得到x中的指定位。

例:設x=10101110,

取x的低4位,用 x & 0000 1111 = 0000 1110 即可得到;

還可用來取x的2、4、6位。

參加運算的兩個物件,按二進位制位進行「或」運算。

運算規則:0|0=0;   0|1=1;   1|0=1;    1|1=1;

即 :參加運算的兩個物件只要有乙個為1,其值為1。 (可對等邏輯預算符 ||  有乙個為true則為true)

例如:3|5 即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111   因此,3|5的值得7。 

另,負數按補碼形式參加按位或運算。

「或運算」特殊作用:

(1)常用來對乙個資料的某些位置1。

方法:找到乙個數,對應x要置1的位,該數的對應位為1,其餘位為零。此數與x相或可使x中的某些位置1。

例:將x=10100000的低4位置1 ,用 x | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。

參加運算的兩個資料,按二進位制位進行「異或」運算。

運算規則:0^0=0;   0^1=1;   1^0=1;   1^1=0;

即:參加運算的兩個物件,如果兩個相應位為「異」(值不同),則該位結果為1,否則為0。

注:交換律:a^b=b^a

結合律:a^b^c=a^(b^c)=(a^b)^c

自反律:a^b^b=a^0=a

x^x=0 ,x^0=x

「異或運算」的特殊作用:

(1)使特定位翻轉 找乙個數,對應x要翻轉的各位,該數的對應位為1,其餘位為零,此數與x對應位異或即可。

例:x=10101110,使x低4位翻轉,用x ^ 0000 1111 = 1010 0001即可得到。

(2)與0相異或,保留原值 ,x ^ 0000 0000 = 1010 1110。

從上面的例題可以清楚的看到這一點。

參加運算的乙個資料,按二進位制位進行「取反」運算。

運算規則:~1=0;   ~0=1;

即:對乙個二進位制數按位取反,即將0變1,1變0。

使乙個數的最低位為零,可以表示為:a&~1。

~1的值為1111111111111110,再按「與」運算,最低位一定為0。因為「~」運算子的優先順序比算術運算子、關係運算子、邏輯運算子和其他運算子都高。

位運算子與賦值運算子結合,組成新的復合賦值運算子,它們是:

&=    例:a &= b        相當於a=a & b

|=    例:a |= b        相當於a=a | b

>>=   例:a >>= b       相當於a=a >> b

<<= 例:a <<= b       相當於a=a << b

^=   例:a ^= b       相當於a=a ^ b

運算規則:和前面講的復合賦值運算子的運算規則相似。

不同長度的資料進行位運算

如果兩個不同長度的資料進行位運算時,系統會將二者按右端對齊,然後進行位運算。

以「與」運算為例說明如下:我們知道在c語言中long型佔4個位元組,int型佔2個位元組,如果乙個long型資料與乙個int型資料進行「與」運算,右端對齊後,左邊不足的位依下面三種情況補足,

(1)如果整型資料為正數,左邊補16個0。

(2)如果整型資料為負數,左邊補16個1。

(3)如果整形資料為無符號數,左邊也補16個0。

如:long a=123;int b=1;計算a & b。

如:long a=123;int b=-1;計算a & b。

如:long a=123;unsigned int b=1;計算a & b

最後附圖一張:

按位與 或 異或等運算方法

參加運算的兩個資料,按二進位制位進行 與 運算。運算規則 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 即 兩位同時為 1 結果才為 1 否則為0 例如 3 5 即 0000 0011 0000 0101 0000 0001 因此,3 5的值得1。另,負數按補碼形式參加按位與運算。與運算 的特殊用...

按位與 或 異或等運算方法

參加運算的兩個資料,按二進位制位進行 與 運算。運算規則 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 即 兩位同時為 1 結果才為 1 否則為0 例如 3 5 即 0000 0011 0000 0101 0000 0001 因此,3 5的值得1。另,負數按補碼形式參加按位與運算。與運算 的特殊用...

按位與 或 異或等運算方法

參加運算的兩個資料,按二進位制位進行 與 運算。運算規則 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 即 兩位同時為 1 結果才為 1 否則為0 例如 3 5 即 0000 0011 0000 0101 00000001 因此,3 5的值得1。另,負數按補碼形式參加按位與運算。與運算 的特殊用途...