C語言中位移位運算子

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  位移位運算子是將資料看成二進位制數,對其進行向左或向右移動若干位的運算。位移位運算子分為左移和右移兩種,均為雙目運算子。第一運算物件是移位物件,第二個運算物件是所移的二進位制位數。
  位移位運算子的運算物件、運算規則與結果、結合性如表2-16所示。

  移位時,移出的位數全部丟棄,移出的空位補入的數與左移還是右移花接木有關。如果是左移,則規定補入的數全部是0;如果是右移,還與被移位的資料是否帶符號有關。若是不帶符號數,則補入的數全部為0;若是帶符號數,則補入的數全部等於原數的最左端位上的原數(即原符號位)。具體移位規則如下所示。

  位移位運算子的優先順序如下:
   ·算術運算子 優先於 位移位運算子 優先於 關係運算子
   ·位移位運算子是同級別的,結合性是自左向右
  例如,設無符號短整型變數a為0111(對應二進位制數為0000000001001001),
   則:a<<3 結果為01110(對應二進位制數為0000001001001000),a不變
     a>>4 結果為04 (對應二進位制數為0000000000000100),a不變
  又如,設短整型變數a為-4(對應二進位制數為1111111111111100),
   則:a<<3 結果為-32(對應二進位制數為1111111111100000),a不變
     a>>4 結果為-1(對應二進位制數為1111111111111111),a不變

C語言裡的左移和右移運算
2006-09-30 13:52

先說左移,左移就是把一個數的所有位都向左移動若干位,在C中用<<運算子.例如:

int i = 1;
i = i << 2;    //把i裡的值左移2位

也就是說,1的2進位制是000…0001(這裡1前面0的個數和int的位數有關,32位機器,gcc裡有31個0),左移2位之後變成 000… 0100,也就是10進位制的4,所以說左移1位相當於乘以2,那麼左移n位就是乘以2的n次方了(有符號數不完全適用,因為左移有可能導致符號變化,下面解釋原因)

需要注意的一個問題是int型別最左端的符號位和移位移出去的情況.我們知道,int是有符號的整形數,最左端的1位是符號位,即0正1負,那麼移位的時候就會出現溢位,例如:

int i = 0x40000000; //16進位制的40000000,為2進位制的01000000…0000
i = i << 1;

那麼,i在左移1位之後就會變成0x80000000,也就是2進位制的100000…0000,符號位被置1,其他位全是0,變成了int型別所能表示的最小值,32位的int這個值是-2147483648,溢位.如果再接著把i左移1位會出現什麼情況呢?在C語言中採用了丟棄最高位的處理方法,丟棄了1之後,i的值變成了0.

左移裡一個比較特殊的情況是當左移的位數超過該數值型別的最大位數時,編譯器會用左移的位數去模型別的最大位數,然後按餘數進行移位,如:

int i = 1, j = 0x80000000; //設int為32位
i = i << 33;     // 33 % 32 = 1 左移1位,i變成2
j = j << 33;     // 33 % 32 = 1 左移1位,j變成0,最高位被丟棄

在用gcc編譯這段程式的時候編譯器會給出一個warning,說左移位數>=型別長度.那麼實際上i,j移動的就是1位,也就是33%32後的餘數.在gcc下是這個規則,別的編譯器是不是都一樣現在還不清楚.

總之左移就是: 丟棄最高位,0補最低位

再說右移,明白了左移的道理,那麼右移就比較好理解了.

右移的概念和左移相反,就是往右邊挪動若干位,運算子是>>.

右移對符號位的處理和左移不同,對於有符號整數來說,比如int型別,右移會保持符號位不變,例如:

int i = 0x80000000;
i = i >> 1;    //i的值不會變成0x40000000,而會變成0xc0000000

就是說,符號位向右移動後,正數的話補0,負數補1,也就是組合語言中的算術右移.同樣當移動的位數超過型別的長度時,會取餘數,然後移動餘數個位.

       負數10100110 >>5(假設字長為8位),則得到的是    11111101

總之,在C中,左移是邏輯/算術左移(兩者完全相同),右移是算術右移,會保持符號位不變.實際應用中可以根據情況用左/右移做快速的乘/除運算,這樣會比迴圈效率高很多.

http://blog.csdn.net/cxyol/archive/2006/03/21/631591.aspx

  在很多系統程式中常要求在位(bit)一級進行運算或處理。C語言提供了位運算的功能, 這使得C語言也能像組合語言一樣用來編寫系統程式。
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
操作符 作用
────────────────────────────
& 位邏輯與
| 位邏輯或
^ 位邏輯異或
– 位邏輯反
>> 右移
<< 左移
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
         按位運算是對位元組或字中的實際位進行檢測、設定或移位, 它只適用於字元型和整數型變數以及它們的變體, 對其它資料型別不適用。
         我們要注意區分位運算和邏輯運算。

         1. 按位與運算 按位與運算子”&”是雙目運算子。其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相與。只有對應的兩個二進位均為1時,結果位才為1 ,否則為0。參與運算的數以補碼方式出現。
例如:9&5可寫算式如下: 00001001 (9的二進位制補碼)&00000101 (5的二進位制補碼) 00000001 (1的二進位制補碼)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 的二進位制數為0000000011111111)。
main(){
int a=9,b=5,c;
c=a&b;
printf(“a=%d/nb=%d/nc=%d/n”,a,b,c);
}

2. 按位或運算 按位或運算子“|”是雙目運算子。其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相或。只要對應的二個二進位有一個為1時,結果位就為1。參與運算的兩個數均以補碼出現。
例如:9|5可寫算式如下: 00001001|00000101
00001101 (十進位制為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);
}

3. 按位異或運算 按位異或運算子“^”是雙目運算子。其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相異或,當兩對應的二進位相異時,結果為1。參與運算數仍以補碼出現,例如9^5可寫成算式如下: 00001001^00000101 00001100 (十進位制為12)
main(){
int a=9;
a=a^15;
printf(“a=%d/n”,a);
}

4. 求反運算 求反運算子~為單目運算子,具有右結合性。 其功能是對參與運算的數的各二進位按位求反。例如~9的運算為: ~(0000000000001001)結果為:1111111111110110

5. 左移運算 左移運算子“<<”是雙目運算子。其功能把“<< ”左邊的運算數的各二進位全部左移若干位,由“<<”右邊的數指定移動的位數,高位丟棄,低位補0。例如: a<<4 指把a的各二進位向左移動4位。如a=00000011(十進位制3),左移4位後為00110000(十進位制48)。

6. 右移運算 右移運算子“>>”是雙目運算子。其功能是把“>> ”左邊的運算數的各二進位全部右移若干位,“>>”右邊的數指定移動的位數。例如:設 a=15,a>>2 表示把000001111右移為00000011(十進位制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。

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);
}

當進行按位與或時,最好使用16進位制,在程式中這樣表示:0x01 表示0000 0001
所以,字元型別a的最高位強制1可以這樣:a=a|0x80。其他的可以依次類推!