C语言位运算详解：按位与、或、异或及移位操作

"C语言位运算" C语言中的位运算是一种底层操作，允许程序员直接操作变量的二进制表示。这六种位运算符在处理二进制数据时非常有用，尤其是在进行位级逻辑操作、存储优化和硬件接口编程时。 1. **按位与(&)**: 双目运算符，它将两个操作数的对应二进位进行与运算。只有当两者都为1时，结果位才为1，否则为0。这个运算常用于掩码操作，例如清除某位或保留特定位。例如，`9 & 5`的结果是`1`，因为它们的二进制表示中，仅最低位为1，其余位都是0。 2. **按位或(|)**: 双目运算符，对应二进位中只要有一个为1，结果位就是1。例如，`9 | 5`的结果是`13`，因为两个二进制数中有三个位置都是1。这个运算常用于设置或组合标志位。 3. **按位异或(^)**: 双目运算符，如果两个对应的二进位不同，则结果位为1，相同则为0。例如，`9 ^ 5`的结果是`12`，因为9和5在二进制表示中，有三个位置的二进位不同。异或运算是无冲突的加法，可以用于交换两个变量的值而不使用临时变量。 4. **求反(~)**: 单目运算符，将操作数的所有二进位取反，0变1，1变0。例如，`~9`的结果是`-10`（在有符号整数中，因为最高位为符号位，正数的反码会变成一个负数）。 5. **左移(<<)**: 双目运算符，将操作数的二进制位向左移动指定的位数。左移操作会丢失最右侧的位，并在左侧补0。例如，`3 << 4`的结果是`48`，因为`00000011`左移4位后变成了`00110000`。 6. **右移(>>)**: 双目运算符，可以分为算术右移和逻辑右移。在C语言中，对于有符号整数，算术右移会根据最高位（符号位）决定如何填充被移出的空位，如果是负数，通常会用1填充，如果是正数，可能会用0填充。对于无符号整数，右移总是用0填充空位。例如，`-9 >> 1`（假设是32位系统）的结果是`-5`，因为负数在右移时会保留符号位。 位运算符在处理二进制数据、内存管理和低级编程中具有重要应用。它们能够高效地进行布尔逻辑操作，也可以用于创建复杂的位模式，甚至在某些情况下提高代码的运行速度。理解这些运算符的性质和行为是成为熟练的C程序员的关键步骤之一。