C语言中的位运算

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我是靠谱客的博主轻松小熊猫，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C语言中的位运算，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

来源： ChinaUnix博客　作者： ChinaUnix博客

C语言中的位运算
在计算机程序中，数据的位是能够操作的最小数据单位，理论上能够用“位运算”来完成任何的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的，或做数据变换使用，但是，灵活的位操作能够有效地提高程式程序的效率。C语言提供了位运算的功能，这使得C语言也能像汇编语言相同用来编写系统程序。
　　位运算符C语言提供了六种位运算符：
　　& 按位和
　　| 按位或
　　^  按位异或
　　~  取反
　　> 右移
　　1. 按位和运算按位和运算符"&"是双目运算符。其功能是参和运算的两数各对应的二进位相和。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。参和运算的数以补码方式出现。
　　例如：9&5可写算式如下： 00001001 (9的二进制补码)&00000101 (5的二进制补码)　00000001 (1的二进制补码)可见9&5=1。
　　按位和运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ，保留低八位，可作 a&255 运算 ( 255 的二进制数为0000000011111111)。
    应用：
   a. 清零特定位 (mask中特定位置0，其他位为1，s=s&mask)
   b. 取某数中指定位 (mask中特定位置1，其他位为0，s=s&mask)
　　2. 按位或运算按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参和运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。参和运算的两个数均以补码出现。
　　例如：9|5可写算式如下：
            00001001|00000101
            00001101 (十进制为13)可见9|5=13
   应用：
   常用来将源操作数某些位置1，其他位不变。 (mask中特定位置1，其他位为0 s=s|mask)
　　3. 按位异或运算按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参和运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。参和运算数仍以补码出现，例如9^5可写成算式如下：
      00001001^00000101 00001100 (十进制为12)
   应用：
   a. 使特定位的值取反 (mask中特定位置1，其他位为0 s=s^mask)
   b. 不引入第三变量，交换两个变量的值  (设 a=a1,b=b1)
            目标          操作             操作后状态
         a=a1^b1       a=a^b             a=a1^b1,b=b1
      b=a1^b1^b1    b=a^b             a=a1^b1,b=a1
      a=b1^a1^a1    a=a^b             a=b1,b=a1
　　4. 求反运算求反运算符～为单目运算符，具备右结合性。其功能是对参和运算的数的各二进位按位求反。例如～9的运算为： ~(0000000000001001)结果为：1111111111110110
　　5. 左移运算左移运算符“>”是双目运算符。其功能是把“>> ”左边的运算数的各二进位全部右移若干位，“>>”右边的数指定移动的位数。其值相当于除2。
　　例如：设 a=15，a>>2　表示把000001111右移为00000011(十进制3)。对于左边移出的空位，假如是正数则空位补0，若为负数，可能补0或补1，这取决于所用的电脑系统。移入0的叫逻辑右移，移入1的叫算术右移，Turbo C采用逻辑右移。
main(){
　unsigned a,b;
　printf("input a number: ");
　scanf("%d",&a);
　b=a>>5;
　b=b&15;
　printf("a=%d b=%d ",a,b);
}
　　再看一例:
main(){
　char a=’a’,b=’b’;
　int p,c,d;
　p=a;
　p=(p>8;
　printf("a=%d b=%d c=%d d=%d ",a,b,c,d);
}

浮点数的存储格式：
浮点数的存储格式是符号+阶码(定点整数)+尾数(定点小数)
SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
即1位符号位(0为正，1为负），8位指数位，23位尾数位
浮点数存储前先转化成2的k次方形式，即：
f = A1*2^k + A2*2^(k-1) + ... + Ak +... +An*2^(-m) (Ai = {0, 1}, A1 = 1)
如5.5=2^2 + 2^0 + 2^(-1)
其中的k就是指数，加127后组成8位指数位
5.5的指数位就是2+127 = 129 = 10000001
A2A3.....An就是尾数位，不足23位后补0
所以5.5 = 01000000101000000000000000000000 = 40A00000
所以，对浮点数*2、/2只要对8位符号位+、- 即可，但不是左移、右移
关于unsigned int 和 int 的在位运算上的不同，下面有个CU上的例子描述的很清楚：
[问题]：这个函数有什么问题吗？
/
/**
* 本函数将两个16比特位的值连结成为一个32比特位的值。
* 参数：sHighBits 高16位
*    sLowBits  低16位
* 返回：32位值
**/
long CatenateBits16(short sHighBits, short sLowBits)
{
long lResult = 0; /* 32位值的临时变量*/

/* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */
lResult = sHighBits;
return lResult;