C语言，详解二进制位运算
本文章主要讲解整数的位运算，供大家参考
文章目录
前言
一、位运算
二、取反
三、运算
四、函数操作
1、两数交换
2、改变符号
3、取绝对值
4、判断奇偶性
5、求模
6、两数相加
五、总结
前言
最近对于二进制的运算挺感兴趣的，在查阅诸多资料，并且自己写了demo后，对于位运算也有了一定的了解，在此记录本次的学习
一、位运算
数据在计算机内部是使用二进制数来储存的，因此使用位运算可以加快程序运行的效率
这些整数是使用补码来储存的，例如
正数 3 原码 0011 反码 0011 补码 0011
负数 -3 原码 1011 反码 1100 补码 1101
二、取反
三、运算
四、函数操作
1、两数交换
当然了，当前的交换只在函数内有效，如果想实现真正的交换，需要加上指针操作
2、改变符号
如图所示，取反再加一，即可改变符号
3、取绝对值
对于正数，绝对值就是他本身
对于负数，绝对值就是取反再加一
4、判断奇偶性
个人感觉这种判断方法更方便
5、求模
15 % 4 = 3
6、两数相加
两数相加的流程就有些麻烦了
五、总结
#include <stdio.h>void swap(int a, int b);//两数交换数值
void change_sign(int a);//改变符号
void num_abs(int a);//求绝对值int main(){// 运算时，都是根据补码进行运算的，正数补码与原码一样，而负数则是符号位不变，其余取反，末位加一// 取反运算：~// 15 原码：0000 1111 补码：0000 1111 ~15 --> 补码：1111 0000 --> 原码：1001 0000 --> -16//-15 原码：1000 1111 补码：1111 0001 ~-15 --> 补码：0000 1110 --> 原码：0000 1110 --> 14int a = 15, b = 16;int res = ~a;// ******************************************************************************// 与运算 & ，15 & 0 --> 0000 1111 & 0000 0000 = 0000 0000 即为 0// 或运算 | ，15 | 0 --> 0000 1111 | 0000 0000 = 0000 1111 即为自己本身// 异或运算 ^ 15 ^ -2 --> 0000 1111 ^ 1000 0010 == 0000 1111 ^ 1111 1111 = 1111 0000 --> 1000 1111 = -15// -15 ^ 2 --> 1000 1111 ^ 0000 0010 == 1111 0001 ^ 0000 0010 = 1111 0011 --> 1000 1101 即为 -13res = a ^ 2;printf("异或: a ^ 2 = %d \n\n", res);// ******************************************************************************// 左移 15 << k 二进制码全部向左移动 k 个，右边补 0 0000 1111 << 1 --> 0001 1110 即为 30// 左移 -15 << k 1111 0001 << 1 --> 1110 0010 --> 1001 1110 即为 -30// 右移 15 >> k 二进制码全部向右移动 k 个，左边补 0 0000 1111 >> 1 --> 0000 0111 即为 7// 右移 -15 >> k 1111 0001 >> 1 --> 1111 1000 --> 1000 1000 即为 -8 // 负数左边补 1，右边补 0res = a << 1;printf("左移: a << 1 = %d \n\n", res);// ******************************************************************************// 任何数 << 1 === * 2 // 对于偶数来说 >> 1 === / 2// 16 << 1 0001 0000 --> 0010 1000 即为 32// 16 >> 1 0001 0000 --> 0000 1000 即为 8// 对于奇数，则在最后结果上加上0.5// 13 >> 1 0000 1101 --> 0000 0110 即为 6// 15 >> 1 0000 1111 --> 0000 0111 即为 7// 17 >> 1 0001 0001 --> 0000 1000 即为 8res = 15 >> 1;printf("右移: 15 >> 1 = %f \n\n", res + 0.5);// ******************************************************************************// 两数交换 1, 2// a = 1 ^ 2 --> 0000 0001 ^ 0000 0010 = 0000 0011 = 3// b = 2 ^ 3 --> 0000 0010 ^ 0000 0011 = 0000 0001 = 1// a = 3 ^ 1 --> 0000 0011 ^ 0000 0001 = 0000 0010 = 2// 交换完之后即为 2, 1swap(1, 2);// ******************************************************************************// 改变符号 -2// ~-2 + 1 --> 1000 0010 --> 1111 1110 --> 0000 0010 即为 2 // ~2 + 1 --> 0000 0010 --> 1111 1110 --> 1000 0010 即为 -2change_sign(-2);// ******************************************************************************// 求绝对值// 正数便返回正数num_abs(-2);// ******************************************************************************// 判断奇偶性 与 1 相与// 5 & 1 --> 0000 0101 & 0000 0001 = 0000 0001 = 1 奇数// 6 & 1 --> 0000 0110 & 0000 0001 = 0000 0000 = 0 偶数if (a & 1)printf("奇数\n\n");elseprintf("偶数\n\n");// ******************************************************************************// 求模 但是得是 2的k次方// 15 & (4 - 1) --> 0000 1111 & 0000 0011 = 0000 0011 = 3 即为 15 % 4 = 3printf("求模: a & (4 - 1) = %d \n\n", a & (4 - 1));// ******************************************************************************a = 13;b = 7;// 两数相加 13 + 7// 0000 1101 ^ 0000 0111 = 0000 1010 = 10// 0000 1101 & 0000 0111 = 0000 0101 << 1 --> 0000 1010 = 10// a = 10 b = 10// 0000 1010 ^ 0000 1010 = 0000 0000 = 0// 0000 1010 & 0000 1010 = 0000 1010 << 1 --> 0001 0100 = 20// a = 0 b = 20// 0000 0000 ^ 0001 0100 = 0001 0100 = 20// 0000 0000 & 0001 0100 = 0000 0000 << 1 --> 0000 0000 = 0// a = 20 b = 0// 循环结束，最后结果为 20while(b){int temp_a = a ^ b;int temp_b = (a & b) << 1;a = temp_a;b = temp_b;}printf("相加: 13 + 7 = %d\n\n", a);return 0;
}void swap(int a, int b){printf("交换前: a = %d, b = %d\n", a, b);a ^= b;b ^= a;a ^= b;printf("交换后: a = %d, b = %d\n\n", a, b);
}void change_sign(int a){printf("改变前的值: %d\n", a);printf("改变后的值: %d\n\n", ~a + 1);
}void num_abs(int a){printf("求绝对值前的值: %d\n", a);// -2 >> 31 得到的是 -1// 负数右移，在左边补1，之后转成原码，即为 -1printf("求绝对值后的值: %d\n\n", a ^ (a >> 31) ? a : ~ a + 1);
}
以上就是本人整理的有关C语言位运算的操作了，希望对大家有帮助
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