C++ 按位與(&)、或(|)、異或(^)等操作符


以前一直對這些操作符不以為然,但是最近發現掌握了這些操作符其實會提高解題效率,代碼邏輯也會更加清楚

 

a%=b 等效於 a=a%b 模除並賦值。

a|=b 等效於 a=a|b 按位或並賦值。

a&=b 等效於 a=a&b 按位與並賦值。

a^=b 等效於 a=a^b 按位異或並賦值。

a!=b 邏輯判斷,a不等於b,當ab不等時為真。

&& 邏輯與,均為真時結果為真。

|| 邏輯或,均為假時結果為假,否則為真。

!a 邏輯非, a為真時結果為假,否則反。

| 按位或

^ 按位異或

& 按位與

~ 按位取反

  

 

按位與運算符(&)

參加運算的兩個數據,按二進制位進行“與”運算。

0&0=0;  
0&1=0;    
1&0=0;     
1&1=1;   

0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001;

“與運算”的特殊用途:

(1)清零。如果想將一個單元清零,即使其全部二進制位為0,只要與一個各位都為零的數值相與,結果為零。

(2)取一個數中指定位

方法:找一個數,對應X要取的位,該數的對應位為1,其余位為零,此數與X進行“與運算”可以得到X中的指定位。

例:   設X=10101110,

          取X的低4位,用 X & 0000 1111 = 0000 1110 即可得到;

     還可用來取X的2、4、6位。

 

按位或運算符(|)

參加運算的兩個對象,按二進制位進行“或”運算。

0|0=0;   
0|1=1;   
1|0=1;    
1|1=1;

0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111 ;

  

方法:找到一個數,對應X要置1的位,該數的對應位為1,其余位為零。此數與X相或可使X中的某些位置1。

例:將X=10100000的低4位置1 ,用 X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。

 

異或運算符(^)

參加運算的兩個數據,按二進制位進行“異或”運算。

即:參加運算的兩個對象,如果兩個相應位為“異”(值不同),則該位結果為1,否則為0。

0^0=0;   
0^1=1;   
1^0=1;   
1^1=0;

  

“異或運算”的特殊作用:

(1)使特定位翻轉 找一個數,對應X要翻轉的各位,該數的對應位為1,其余位為零,此數與X對應位異或即可。

  例:X=10101110,使X低4位翻轉,用X ^ 0000 1111 = 1010 0001即可得到。 

(2)與0相異或,保留原值 ,X ^ 0000 0000 = 1010 1110。

取反運算符(~)

參加運算的一個數據,按二進制位進行“取反”運算。

即:對一個二進制數按位取反,即將0變1,1變0。

~1=0;  
~0=1;

  

使一個數的最低位為零,可以表示為:a&~1。

~1 的值為 1111111111111110,再按“與”運算,最低位一定為0。

因為“~”運算符的優先級比算術運算符、關系運算符、邏輯運算符和其他運算符都高。

 

左移運算符(<<)

將一個運算對象的各二進制位全部左移若干位(左邊的二進制位丟棄,右邊補0)。所以以下兩式等價

a = a << 2;
a = a * 2; 

  

右移運算符(>>)

將一個數的各二進制位全部右移若干位,正數左補0,負數左補1,右邊丟棄。

操作數每右移一位,相當於該數除以2。

 

>> 運算符把 expression1 的所有位向右移 expression2 指定的位數。expression1的符號位被用來填充右移后左邊空出來的位。向右移出的位被丟棄。

例如,下面的代碼被求值后,temp 的值是 -4:

   -14 (即二進制的 11110010)

     右移兩位等於 -4 (即二進制的 11111100)。

     var temp = -14 >> 2

 

無符號右移運算符(>>>)

>>> 運算符把 expression1 的各個位向右移 expression2 指定的位數。右移后左邊空出的位用零來填充。移出右邊的位被丟棄。

例如:var temp = -14 >>> 2

     變量 temp 的值為 -14 (即二進制的 11111111 11111111 11111111 11110010),

     向右移兩位后等於 1073741820 (即二進制的 00111111 11111111 11111111 11111100)

不同長度的數據進行位運算

如果兩個不同長度的數據進行位運算時,系統會將二者按右端對齊,然后進行位運算。

以“與”運算為例說明如下:我們知道在C語言中long型占4個字節,int型占2個字節,如果一個long型數據與一個int型數據進行“與”運算,右端對齊后,左邊不足的位依下面三種情況補足,

如果整型數據為正數,左邊補16個0

如果整型數據為負數,左邊補16個1

如果整形數據為無符號數,左邊也補16個0


如:long a=123;int b=1;計算a & b。

如:long a=123;int b=-1;計算a & b。

如:long a=123;unsigned int b=1;計算a & b。

 

參考:https://blog.csdn.net/tkp2014/article/details/41172103


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