第5章_位运算(c语言程序设计).ppt

【位运算】是C语言中的一个重要特性，它允许程序员直接操作数据的二进制位，因此在编写系统软件和底层程序时尤其有用。本章详细介绍了C语言中的位运算符和它们的应用。 位运算符包括： 1. **按位与(&)**：两个参与运算的数在二进制表示下，对应位都是1时结果位才为1，否则为0。例如，9（01001001）与5（00000101）进行按位与运算得到1（00000001）。 2. **按位或(|)**：两个参与运算的数在二进制表示下，对应位只要有1，结果位就为1。9与5进行按位或运算得到13（01001101）。 3. **按位异或(^)**：两个参与运算的数在二进制表示下，对应位相同则结果位为0，不同则为1。9与5进行按位异或运算得到14（01001110）。 4. **取反(~)**：对一个数的二进制位逐位取反，0变1，1变0。例如，取反9（01001001）得到-10（10110110），因为C语言中负数是以补码形式存储的。 5. **左移(<<)**：将一个数的所有位向左移动指定的位数，右边用0填充。例如，9（01001001）左移1位得到18（10010010）。 6. **右移>>(>)**：将一个数的所有位向右移动指定的位数，左边根据符号位（如果是负数，用1填充，正数用0填充）。9右移1位得到4（00100100）。 在使用位运算时需要注意以下几点： - **数据类型限制**：位运算符只适用于整型和字符型数据，不能用于浮点型或结构体等其他类型。 - **运算优先级**：位运算符的优先级高于算术运算符，但低于关系运算符和逻辑运算符。取反运算符（~）优先级最高，然后是左移（<<）和右移（>>），接着是按位与（&）、按位异或（^），最后是按位或（|）。 - **位运算对齐**：如果两个不同长度的整数进行位运算，系统会自动将较短的数扩展到与较长的数相同的长度，并从右端对齐。 位运算在实际编程中有很多应用，如位掩码技术、内存优化、数据压缩以及硬件接口的控制等。通过掌握位运算，程序员可以更高效地操控计算机硬件，实现低级别的功能，增强程序的性能。 在学习位运算时，可以结合实例来加深理解，例如【例5.1】展示了如何编写一个C程序来完成两个整数的位逻辑运算。通过实际的程序运行，可以看到位运算的结果，帮助理解各种运算符的作用。 位运算在C语言中扮演着重要角色，它不仅体现了C语言的高级语言特性，还展示了其作为低级语言的灵活性。对于编写系统级程序的开发者来说，掌握位运算是必不可少的技能。