*** 作符详解之位运算 *** 作符

*** 作符详解之位运算 *** 作符

文章目录

一. 移位 *** 作符>> <<

1. 整数的二进制表示

Ps:怎么确定一个数在内存中占几位呢？ 2. <<左移操作符3. >>右移 *** 作符 二. 位 *** 作符& ｜^

1. &按（二进制）位与2. ｜按（二进制）位或3. ^按（二进制）位异或

1.异或用在解题中用到的性质：2.位 *** 作符的应用

（1） 使特定位翻转（2）不用中间变量，实现两个数的交换(3) 找到只出现特定次数的数字

一. 移位 *** 作符>> <<

*** 作数只能是整数

对于移位运算符，不要移动负数位，这是标准未定义的

num>>-1//ERROR

1. 整数的二进制表示

整数的二进制有3种表示：

1. 原码
1. 反码
1. 补码

最高位是符号位，0表示为正数，1表示为负数

Ps:怎么确定一个数在内存中占几位呢？

比如int型整数，占4个字节，每个字节是8比特，所以占4*8=32比特位

int 5的原码:00000000 00000000 00000000 00000101

int -5的原码:10000000 00000000 00000000 00000101

同理，char型是1个字节，就占8位

正整数负整数原码数在内存中的二进制，最高位为0最高位为1补码与原码相同原码符号位不变，其他位按位取反反码与原码相同反码+1

int a = -5

原码:10000000 00000000 00000000 00000101

反码:11111111 11111111 11111111 11111010

补码:11111111 11111111 11111111 11111011

整数在内存里存储的是补码，打印出来的值是原码

2. <<左移操作符

移位规则：

左边抛弃、右边补0

int a = -10;
int b = a<<1;//左移一位

printf("%dn",a);
printf("%dn",b);

结果是:

-10

-20

注意：a本身值是不变的

左移n位就是把原数值*2的n次方

一整个计算过程是这样的

这是负数的情况，如果是正数，原、补、反码都一样，到了第4步就不必再-1、取反了。

3. >>右移 *** 作符

移位规则：

右移有两种：

算数右移：右边丢弃，左边补原符号位逻辑右移：右边丢弃，左边补0

是算数右移还是逻辑右移取决于编译器

二. 位 *** 作符& ｜^

*** 作数只能是整数

1. &按（二进制）位与

int a = 3;
int b = -5;
int c = a&b;

a和b的补码相运算

对应二进制位上，a和b中只有一个有0就为0，两个都为1时才为1

真值表：

&01000101

00000000 00000000 00000000 00000011   -> a=3的补码
11111111 11111111 11111111 11111011   -> b=-5的补码

00000000 00000000 00000000 00000011   -> c的补码
同样，输出是原码，这里最高位是0，是正数，所以原码和补码相同

c=3

2. ｜按（二进制）位或

int a = 3;
int b = -5;
int c = a|b;

对应二进制位上，a和b中有1就为1

真值表：

|01001111

00000000 00000000 00000000 00000011   -> a=3的补码
11111111 11111111 11111111 11111011   -> b=-5的补码

11111111 11111111 11111111 11111011 	-> c的补码
我们来求c的输出
11111111 11111111 11111111 11111010   -> c的反码
10000000 00000000 00000000 00000101   -> c的原码

c=-5

3. ^按（二进制）位异或

int a = 3;
int b = -5;
int c = a^b;

对应二进制位上，相同为0，相异为1

真值表:

^01001110

00000000 00000000 00000000 00000011   -> a=3的补码
11111111 11111111 11111111 11111011   -> b=-5的补码

11111111 11111111 11111111 11111000 	-> c的补码
我们来求c的输出
11111111 11111111 11111111 11110111   -> c的反码
10000000 00000000 00000000 00001000   -> c的原码

c=-8

1.异或用在解题中用到的性质：

任何数与0异或仍是它本身任何数与1异或等于将其取反任何数与自己异或，等于把自己置0异或满足交换律、结合律

2.位 *** 作符的应用 （1） 使特定位翻转

比如：01111010，想使其低4位翻转，即1变为0，0变为1。可以将它与00001111进行^运算

（2）不用中间变量，实现两个数的交换

#include  
int main()
{
  int a = 10; 
  int b = 20;
  a = a^b;//1
  b = a^b;//2
  a = a^b;//3
  printf("a = %d  b = %dn", a, b); 
	return 0;
}
//可以这样理解，将1代入2
//b = a^b^b  //b = a
//将2代入3
//a = a^a^b  //a = b

(3) 找到只出现特定次数的数字

一道面试题大家可以试着做做看：https://leetcode-cn.com/problems/missing-number-lcci

参考：https://blog.csdn.net/wwt18811707971/article/details/