&、^、!和|操作符稱為邏輯操作符,用邏輯操作符把運算對象連接起來符合C#語法的式子稱為邏輯表達式。邏輯 操作符“!”和“^”只作用於其后的操作數,故稱為一元操作符。而“&&”、“||”、“&”和“|”為二元操作符,這4個操作 符用於表達式,產生一個true或false邏輯值。
如果 x 為 true,則不計算 y(因為不論 y 為何值,“或”操作的結果都為 true)。這被稱作為“短路”計算。
&&
如果 x 為 false,則不計算 y(因為不論 y 為何值,“與”操作的結果都為 false)。這被稱作為“短路”計算。
|
當且僅當兩個操作數均為 false 時,結果才為 false。
&
當且僅當兩個操作數均為 true 時,結果才為 true。
^
當且僅當只有一個操作數為 true 時,結果才為 true。
~
運算符對操作數執行按位求補運算,其效果相當於反轉每一位。
定義
異或(xor)是一個數學運算符。它應用於邏輯運算。異或符號為“^”。 其運算法則為a異或b=a'b或ab'(a'為非a)。 真異或假的結果是真,假異或真的結果也是真,真異或真的結果是假,假異或假的結果是假。就是說兩個值不相同,則異或結果為真。反之,為假。 不同為1,相同為0,如1001異或1010等於0011. 異或也叫半加運算,其運算法則相當於不帶進位的二進制加法:二進制下用1表示真,0表示假,則異或的運算法則為:0異或0=0,1異或0=1,0異或1=1,1異或1=0,這些法則與加法是相同的,只是不帶進位。
異或運算法則
1. a ^ b = b ^ a 2. a ^ b ^ c = a ^ (b ^ c) = (a ^ b) ^ c; 3. d = a ^ b ^ c 可以推出 a = d ^ b ^ c. 4. a ^ b ^ a = b. x是二進制數0101 y是二進制數1011 則結果為x^y=1110 0^0=0 0^1=1 1^0=1 1^1=0 只有在兩個比較的位不同時其結果是1,否則結果為0 即“相同為0,不同為1”!
輸入 | 運算符 | 輸入 | 結果 |
1 | ^ | 0 | 1 |
1 | ^ | 1 | 0 |
0 | ^ | 0 | 0 |
0 | ^ | 1 | 1 |
異或邏輯
異或邏輯的邏輯符號如圖2所示,其真值表如圖1所示。異或邏輯的關系是:當AB不同時,輸出P=1;當AB相同時,輸出P=0。“⊕”是異或運算符號,異或邏輯也是與或非邏輯的組合,其邏輯表達式為:
P=A⊕B
0⊕0=0
0⊕1=1
1⊕0=1
1⊕1=0
作用
在計算機中普遍運用,異或(xor)的邏輯符號^ (Shift + 6)或一個圓圈里面增加一個+(⊕)或者·.形象表示為:
真^假=真
假^真=真
假^假=假
真^真=假
或者為:
True ^ False = True
False ^ True = True
False ^ False = False
True ^ True = False
部分計算機語言用1表示真,用0表示假,所以兩個字節按位異或如下:
00000000 異或 00000000 = 00000000
11111111 異或 00000000 = 11111111
==================================================================分割線
一、“按位與”運算符(&)
1、運算規則
參加運算的兩個數據,按二進位進行“與”運算,如果兩個相應的二進位都為1,則該位的結果值為1,否則為0,即:
0&0=0,0&1=0,1&0=0,1&1=1.
2、用途
(1)清零
運算對象:原來的數中為1的位,新數中相應位為0。
(2)取一個數中某些指定位。
如想要取一個整數a(占2個字節)的低(高)字節,只需將a與八進制的377(177400)按位與即可。
(3)保留某一個數的某一位。
與一個數進行&運算,此數在該位取1。
3、例如:9&5可寫算式如下: 00001001 (9的二進制補碼)&00000101 (5的二進制補碼) 00000001 (1的二進制補碼)可見9&5=1。
按位與運算通常用來對某些位清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 運算 ( 255 的二進制數為0000000011111111)。
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a&b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}
二、 按位或運算符(|)
1、運算規則
參加運算的兩個數據,按二進位進行“或”運算,如果兩個相應的二進位都為0,則該位的結果值為0,否則為1,即:
0|0=0,0|1=1,1|0=1,1|1=1。
2、用途
對一個數據的某些位定值為1。
3.例如:9|5可寫算式如下: 00001001|00000101
00001101 (十進制為13)可見9|5=13
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a|b;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}
三、“異或”運算符(^)
也稱XOR運算符。
1、運算規則
若參加運算的兩個二進位同號,則結果為0(假);異號則為1(真),即:
0^0=0,0^1=1,1^0=1,1^1=0.
2、用途
(1)使特定位翻轉
假設有01111010,想使其低4位翻轉,可以將它與00001111進行^運算。
(2)與0相^,保留原值
(3)交換兩個值,不用臨時變量
假如a=3,b=4。想將a和b的值互換,可以用以下賦值語句實現:
a=a^b; b=b^a; a=a^b;
3、例如9^5可寫成算式如下: 00001001^00000101 00001100 (十進制為12)
main(){
int a=9;
a=a^15;
printf("a=%d\n",a);
}
四、“取反”運算符(~)
1、運算規則
~是一個單目(元)運算符,用來對一個二進制數按位取反,即將0變1,1變0。
2、用途
使一個整數a的最低位為0,可以用:a=a&~1;
3、例如~9的運算為: ~(0000000000001001)結果為:1111111111110110
五、 左移運算符(<<)
1、運算規則
用來將一個數的各二進位全部左移若干位,右補0,高位左移后溢出,舍棄不起作用。
2、用途
左移一位相當於乘以2
3、 例如:設 a=15,a>>2 表示把000001111右移為00000011(十進制3)。 應該說明的是,對於有符號數,在右移時,符號位將隨同移動。當為正數時, 最高位補0,而為負數時,符號位為1,最高位是補0或是補1 取決於編譯系統的規定。Turbo C和很多系統規定為補1。
main(){
unsigned a,b;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
b=a>>5;
b=b&15;
printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}
請再看一例!
main(){
char a='a',b='b';
int p,c,d;
p=a;
p=(p<<8)|b;
d=p&0xff;
c=(p&0xff00)>>8;
printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);
}
六、 右移運算符(>>)
1、運算規則
用來將一個數的各二進位全部右移若干位,移到右端的低位被舍棄,對無符號數,高位補0;
對有符號數,左邊移入0(“邏輯右移”)或1(“算術右移”)
2、用途
右移一位相當於除以2
七、位運算賦值運算符
位運算符與賦值運算符可以組成復合賦值運算符,如:
&=,|=,>>=,<<=,^=
八、不同長度的數據進行位運算
如果兩個數據長度不同,進行位運算時(如:a&b,而a為long型,b為int型),系統會將二者按右端對齊。如果b為正數,則左側16位補滿0,若b為負數,左端應補滿1,如果b為無符號整數型,則左端填滿0。
位域
有些信息在存儲時,並不需要占用一個完整的字節, 而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時,只有0和1 兩種狀態, 用一位二進位即可。為了節省存儲空間,並使處理簡便,C語言又提供了一種數據結構,稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位划分為幾 個不同的區域, 並說明每個區域的位數。每個域有一個域名,允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。一、位域的定義和位域變量的說明位域定義與結構定義相仿,其形式為:
struct 位域結構名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式為: 類型說明符 位域名:位域長度
例如:
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。 可采用先定義后說明,同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如:
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
說明data為bs變量,共占兩個字節。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。對於位域的定義尚有以下幾點說明:
1、一個位域必須存儲在同一個字節中,不能跨兩個字節。如一個字節所剩空間不夠存放另一位域時,應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如:
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*從下一單元開始存放*/
unsigned c:4
}
在這個位域定義中,a占第一字節的4位,后4位填0表示不使用,b從第二字節開始,占用4位,c占用4位。
2、由於位域不允許跨兩個字節,因此位域的長度不能大於一個字節的長度,也就是說不能超過8位二進位。
3、位域可以無位域名,這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如:
struct k
{
int a:1
int :2 /*該2位不能使用*/
int b:3
int c:2
};
從以上分析可以看出,位域在本質上就是一種結構類型, 不過其成員是按二進位分配的。
二、位域的使用位域的使用和結構成員的使用相同,其一般形式為: 位域變量名·位域名 位域允許用各種格式輸出。
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\n",bit.a,bit.b,bit.c);
pbit=&bit;
pbit->a=0;
pbit->b&=3;
pbit->c|=1;
printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}
上例程序中定義了位域結構bs,三個位域為a,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。
程 序的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許范圍)程序第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針 方式給位域a重新賦值,賦為0。第15行使用了復合的位運算符"&=", 該行相當於: pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7,與3作按位與運算的結果為3(111&011=011,十進制值為 3)。同樣,程序第16行中使用了復合位運算"|=", 相當於: pbit->c=pbit->c|1其結果為15。程序第17行用指針方式輸出了這三個域的值。
類型定義符typedef
C語言不僅提供了豐富的數據類型,而且還允許由用戶自己定義類型說明符,也就是說允許由用戶為數據類型取“別名”。 類型定義符typedef即可用來完成此功能。例如,有整型量a,b,其說明如下: int aa,b; 其中int是整型變量的類型說明符。int的完整寫法為integer,
為了增加程序的可讀性,可把整型說明符用typedef定義為: typedef int INTEGER 這以后就可用INTEGER來代替int作整型變量的類型說明了。 例如: INTEGER a,b;它等效於: int a,b; 用typedef定義數組、指針、結構等類型將帶來很大的方便,不僅使程序書寫簡單而且使意義更為明確,因而增強了可讀性。例如:
typedef char NAME[20]; 表示NAME是字符數組類型,數組長度為20。
然后可用NAME 說明變量,如: NAME a1,a2,s1,s2;完全等效於: char a1[20],a2[20],s1[20],s2[20]
又如:
typedef struct stu{ char name[20];
int age;
char sex;
} STU;
定義STU表示stu的結構類型,然后可用STU來說明結構變量: STU body1,body2;
typedef定義的一般形式為: typedef 原類型名 新類型名 其中原類型名中含有定義部分,新類型名一般用大寫表示, 以
便於區別。在有時也可用宏定義來代替typedef的功能,但是宏定義是由預處理完成的,而typedef則是在編譯時完成的,后者更為靈活方便。
例子:
例如有中種顏色選擇,1代表紅,2代表藍,4帶表黑,8帶表白
1=0000 0001
2=0000 0010
4=0000 0100
8=0000 1000
如果你選擇了2和4(既紅和黑)則1(0000 0001)或2(0000 0010)或4(0000 0100)=7(0000 0101)
如果提供7給你,你怎么知道選擇了1和2和4呢?答案是:7跟四個數1,2,4,8分別做或結果還是7,則說明某個被選擇了
如:7或2=7,所以1被選擇了 7或8=15,不等於7哦,所以8沒被選擇了 ,這樣應該知道用途了吧
具體的位運算方式如下:
運算名稱意義
運算對象類型
運算結果類型 對象數 實例 ~位邏輯非運算
整型或字符型整型
1 ~a & 位邏輯與運算整型或字符型
整型 2 a&b | 位邏輯或運算整型或字符型整型 2 a|b^
位邏輯異或運算 整型或字符型 整型 1 ^a << 位左移運算 整型或字符型 整型 2 a<<4 >> 位又移運算 整型或字符型 整型 2 a>>2