《C语言编程开发中用好位操作符》.pdf

C 语言编程开发中用好位操作符 1. C 语言中的位操作符 因为 C 语言的设计目的是取代汇编语言，所以它必须支持汇编语言所具有的运算能力，所 以 C 语言支持全部的位操作符(Bitwise Operators) 。位操作是对字节或字中的位(bit)进行测 试、置位或移位处理，在对微处理器的编程中，特别适合对寄存器、I/O 端口进行操作。因 而本节将对此作比较详细地介绍。 6 种位操作符的形式与含义如下： ：按位 “与”(AND)； | ：按位 “或”(OR)； ^ ：按位 “异或”(XOR)； ~ ：“取反” (NOT)； ：数据右移； ：数据左移； 1) 按位 “与”运算 按位 “与”运算符 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“与”运 算，而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。操作的规则是：仅当两个操作数都为1 时， 输出的结果才为 1，否则为0 。 例如： a = 0x88，b = 0x81 ，则a b 的运算结果如下： 0x88 1000 1000 a 数 0x81 1000 0001 b 数 = 1000 0000 其中， 运算符让a 数0x88 与B 数0x81 的1 位与1 位、2 位与2 位……7 位与7 位分别相 “与”。由于“与”运算的操作规则是，两个操作数中各位只要有 1 个为 0，其结果中对应 的位就为0 。而a 数与b 数中只有最高位(第7 位)均为1，因而该位结果为1，其它各位结果 都为0 。 通常我们可把按位“与”操作 作为关闭某位(即将该位置0)的手段，例如我们想要关闭a 数中的第3 位，而又不影响其它位的现状，可以用一个数0xF7，即二进制数1111 0111 去与 a 数作按位 “与”运算： 0x88 1000 1000 a 数 0xF7 1111 0111 屏蔽数 = 1000 0000 注意，这个数除第3 位为0 外，其它各位均为 1，操作的结果只会将a 数中的第3 位置0， 而a 数的其它位不受影响。也就是说，若需要某个数的第n 位关闭，只需要将该数与另一个 数按位相与，另一个数除了相应的第n 位为0 外，其它各位都为 1，以起到对其它各位的屏 蔽作用。 上面的运算可以用a = a (0xF7) 来表示，也可以用a =(0xF7) 来表达。这两个表达式功 能是相同的(见上节 “复合赋值运算符”部分)，但在源程序代码中常常见到的以第二种形式 为多。 2) 按位 “或”运算 按位 “或” 运算符 | 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“或”运 算，而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。操作的规则是：仅当两个操作数都为0 时， 输出的结果才为0，否则为1。 例如： a = 0x88，b = 0x81 ，则a | b 的运算结果如下： 0x88 1000 1000 a 数 | 0x81 1000 0001 b 数 = 1000 1001 通常我们可把按位 “与”操作 作为置位(即将该位置 1)的手段，例如我们想要将 a 数中 的第0 位和 1 位置 1，而又不影响其它位的现状，可以用一个数0x03，即二进制 去与a 数作按位 “或”运算： 0x88 1000 1000 a 数 | 0x03 0000 0011 屏蔽数 = 1000 1011 注意，这个数除第0、1 位为 1 外，其它各位均为0，操作的结果只会将a 数中的第0、1 位 置0，而a 数的其它位不受影响。也就是说，若需要某个数的第n 位置 1，只需要将该数与 另一个数按位相 “或”，另一个数除了相应的第n 位为 1 外，其它各位都为0，以起到对其 它各位的屏蔽作用。上面的运算可以用a = a | (0xF7) 来表示，也可以用a | =(0xF7) 来表达。 3) 按位 “异或”运算 按位“异或”运算符 ^ 的作用是对运算符两侧以二进制表达的操作数按位分别进行“异或” 运算，而这一运算是以数中相同的位(bit)为单位的。异或运算操作的规则是：仅当两个操作 数不同时，相应的输出结果才为1，否则为0 。 例如： a = 0x88，b = 0x81 ，则a ^ b 的运算结果如下：