第10章位运算《C语言程序设计》同步教学课件（电子工业出版社）

第10章　位运算 本章内容 10.1位运算符和位运算 10.2位段 10.3综合案例 10.1位运算符和位运算 补码 在计算机系统中，数值一律用补码来表示 已知数计算补码 正数的补码是它本身 负数的补码是将符号位定义为1，其余位为该数绝对值的二进制按位取反，然后整个数加1 -7的补码 =11111001 已知补码计算数 如果补码的符号位为0，表示是一个正数，所以补码就是该数本身 如果补码的符号位为1，表示是一个负数，求其数值的操作过程为：除符号位外，其余各位取反，然后再整个数加1 补码的补码既是数本身 位运算符 按位与运算符& 运算规则为： 0&0=0，0&1=0，1&0=0，1&1=1 计算9&5。由于9的二进制补码为00001001，5的二进制补码为00000101，因此9&5可写为如下算式：00001001&00000101，结果为00000001，故9&5=1 按位或运算符| 运算规则为： 0|0=0，0|1=1，1|0=1，1|1=1 9|5可写算式如下： 00001001|00000101，结果为00001101 ，即十进制的13 按位异或运算符^ 运算规则为： 0^0=0，0^1=1，1^0=1，1^1=0 9^5可写算式如下：00001001^00000101，结果为00001100，即十进制的12 求反运算符~ 运算规则为： ~0=1，~1=0 ~9的运算为：~(0000000000001001)的结果为：1111111111110110。 左移运算符<< 把<<左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由<<右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0 a<<4指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3)，左移4位后为00110000(十进制48)，即3*24，a=00000101（十进制5）；a<<3结果为00101000为40，即5*23。 右移运算符>> 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 设 a=15，a>>2表示把000001111右移为00000011(十进制3)，即15/22；a=35，a>>3表示把000100011右移为00000100(十进制4)，即35/23 10.2位段 位段和位段变量 位段的定义和位段变量的说明与结构定义相仿，其形式为： struct 位段结构名 { 位段列表 }; 其中位段列表的形式为： 类型说明符 位段名：位段长度 位段变量的说明与结构体变量说明的方式相同 例如： struct bs { int a:8; int b:2; int c:6; }; 位段的定义注意事项 一个位段必须存储在同一个存储单元（即字）中，不能跨两个单元 例如： struct bs { unsigned a:6; unsigned :0; /*无名位段，表示下一位段从下一单元边界开始*/ unsigned b:4; /*从下一单元开始存放*/ unsigned c:4; } 位段的定义注意事项 由于位段不允许跨两个单元，因此位段的长度不能大于一个单元的长度 位段可以无位段名，这时它只用作填充或调整位置 例如： struct k { int a:1; int :2; /*该2位不能使用*/ int b:3; int c:2; }; 位段的定义注意事项 位段无地址，不能对位段进行取地址运算 位段可以以%d，%o和%x格式输出 位段若出现在表达式中，将被系统自动转换成整数 位段的使用 其一般形式为： 位段变量名.位段名 main() { struct bs { unsigned a:1; unsigned b:3; unsigned c:4; } bit,*pbit; bit.a=1; bit.b=7; bit.c=15; printf("%d,%d,%d ",bit.a,bit.b,bit.c); pbit=&bit; pbit->a=0; pbit->b&=3; pbit->c|=1; printf("%d,%d,%d ",pbit->a,pbit->b,pbit->c); } 10.3综合案例 【例10.2】输入一个整数，判断该数是奇数还是偶数，并输出相应的提示。要求用位运算判断。 分析： 输入整数n。 由于所有奇数的二进制位的最低位均为1，偶数的二进制最低位均为0，因此可以将数n与1进行与运算，如果结果为1，则是奇数，否则是偶数。 #include "stdio.h" main() { int n; printf(" Please input n:"); sc