"C语言经典100例,包含程序51至54,涉及按位与、按位或、按位异或操作以及提取整数特定位数的技巧。"
在C语言中,位运算是一种非常底层且高效的计算方式,它直接作用于二进制位上,对于理解计算机底层工作原理和进行一些特定优化很有帮助。这里我们重点讨论程序51至54所涵盖的三个基本位运算符:按位与(&)、按位或(|)和按位异或(^),以及如何通过位运算来提取整数的特定位数。
1. **按位与(&)**
按位与操作符"&"用于比较两个数的每一位,只有当两个相应的位都是1时,结果的对应位才会是1;否则,结果位为0。例如:
- 0 & 0 = 0
- 0 & 1 = 0
- 1 & 0 = 0
- 1 & 1 = 1
在程序51中,展示了如何使用按位与操作符来改变整数的位模式。例如,`b = a & 3`会将变量a的二进制表示与3进行按位与操作,结果赋值给b。这里的3二进制表示为00000011,因此,只有a的最低两位会被保留下来。
2. **按位或(|)**
按位或操作符 "|" 对比位进行逻辑或运算,只要两个相应的位中有任意一个为1,结果位就为1。例如:
- 0 | 0 = 0
- 0 | 1 = 1
- 1 | 0 = 1
- 1 | 1 = 1
程序52展示了如何使用按位或操作符。`b = a | 3`会将a的二进制表示与3进行按位或操作,将3的二进制位添加到a的相应位置,如果这些位置原本就是1,则不会改变。
3. **按位异或(^)**
按位异或操作符 "^" 对比位进行异或运算,如果两个相应的位相同,结果位为0;如果不同,结果位为1。例如:
- 0 ^ 0 = 0
- 0 ^ 1 = 1
- 1 ^ 0 = 1
- 1 ^ 1 = 0
在程序53中,`b = a ^ 3`会对a和3进行异或操作,将a的二进制位与3的位进行异或,结果赋值给b,这通常用于翻转特定位或者交换两个变量的值(配合其他操作)。
4. **提取整数的特定位数**
程序54的题目提到,要取一个整数a从右端开始的4~7位。这可以通过右移(>>)和位与(&)操作实现。首先,右移a4位,然后用一个掩码(如0x000000F0,其二进制形式为00000000000000000000000011110000)与之进行按位与操作,可以保留原来4~7位的值。
总结,这些例子提供了C语言中基础位运算的实例,帮助开发者理解并学会如何利用位运算来进行数据处理和优化。通过掌握这些基本操作,程序员可以编写出更高效、更精确的代码,尤其是在处理位标志、内存映射、硬件控制等场景。