C/C++中的按位运算符

在 C/C++ 编程中，经常会用到按位运算符。按位运算符是用来操作二进制位的，这些运算符将其操作数视为二进制的整数并对其进行操作。在本篇文章中，我会详细介绍 C/C++ 中的按位运算符如何使用。

按位运算符的类型

C/C++ 中的按位运算符包括以下六种类型：

1. 按位与(&)
2. 按位或(|)
3. 按位异或(^)
4. 取反(~)
5. 左移(<<)
6. 右移(>>)

接下来，我们将逐一介绍这些运算符。

按位与(&)

按位与运算符(&)对两个操作数中对应的位执行逻辑与操作，如果对应的两个位都为1，则结果为1，否则为0。

例如：

unsigned int a = 0b10100101;
unsigned int b = 0b11001100;
unsigned int c = a & b;  // c 的值为 0b10000100

在这个例子中，a 和 b 分别是二进制数 0b10100101 和 0b11001100。按位与运算符(&)执行逻辑与，并将结果赋给变量 c。结果是 0b10000100。

按位或(|)

按位或运算符(|)对两个操作数中对应的位执行逻辑或操作，如果对应的两个位有一个为1，则结果为1，否则为0。

例如：

unsigned int a = 0b10100101;
unsigned int b = 0b11001100;
unsigned int c = a | b;  // c 的值为 0b11101101

在这个例子中，a 和 b 分别是二进制数 0b10100101 和 0b11001100。按位或运算符(|)执行逻辑或，并将结果赋给变量 c。结果是 0b11101101。

按位异或(^)

按位异或运算符(^)对两个操作数中对应的位执行逻辑异或操作，如果对应的两个位不同，则结果为1，否则为0。

例如：

unsigned int a = 0b10100101;
unsigned int b = 0b11001100;
unsigned int c = a ^ b;  // c 的值为 0b01101001

在这个例子中，a 和 b 分别是二进制数 0b10100101 和 0b11001100。按位异或运算符(^)执行逻辑异或，并将结果赋给变量 c。结果是 0b01101001。

取反(~)

按位取反运算符(~)对操作数中的每个二进制位执行逻辑取反操作，即将每个1替换为0，将每个0替换为1。

例如：

unsigned int a = 0b10100101;
unsigned int b = ~a;  // b 的值为 0b01011010

在这个例子中，a 是二进制数 0b10100101。按位取反运算符(~)执行逻辑取反，并将结果赋给变量 b。结果是 0b01011010。

左移(<<)

左移运算符(<<)将一个操作数的二进制位向左移动指定的位数。左移时，右侧空出的位用0填充。

例如：

unsigned int a = 0b10100101;
unsigned int b = a << 2;  // b 的值为 0b10010100

在这个例子中，a 是二进制数 0b10100101。左移运算符(<<)将 a 向左移动2位，并将结果赋给变量 b。结果是 0b10010100。

右移(>>)

右移运算符(>>)将一个操作数的二进制位向右移动指定的位数。右移时，左侧空出的位用符号位填充（即，如果操作数的符号位为1，则左侧用1填充，否则用0填充）。

例如：

int a = -37;  // a 的二进制表示为 0b11111111 11111111 11111111 11011011
int b = a >> 2;  // b 的值为 -10，二进制表示为 0b11111111 11111111 11111111 11110101

在这个例子中，a 的值为 -37，在补码表示法下的二进制表示为 0b11111111 11111111 11111111 11011011。右移运算符(>>)将 a 向右移动2位，并将结果赋给变量 b。右移时，左侧空出的位用符号位1填充，因为 a 是负数。结果是 -10，在补码表示法下的二进制表示为 0b11111111 11111111 11111111 11110101。

总结

以上就是 C/C++ 中的按位运算符的详细介绍。按位运算符是用来操作二进制位的，对于需要对二进制进行操作的场景非常实用。在实际编程过程中，需要仔细阅读并仔细运用每种按位运算符。