●第章-位运算(未完)-公开课件.ppt

第11章 位运算 因此，35的值得1。如果参加运算的是负数(如-3 -5)，则以补码形式表示为二进制数，然后按位进行“与”运算。 按位与有一些特殊的用途： (1) 清零。如果想将一个单元清零，即使其全部二进位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合以下条件：原来的数中为1的位，新数中相应位为0。然后使二者进行运算，即可达到清零目的。 如：原有数另找一个数，设它它符合以上条件，即在原数为1的位置上，它的位值均为0。将两个数进行运算： 　　 　　 　　 　　 　　 data ~(154):0000|1010 (n 15)4:1100|0000 (按位或运算) 1100|1010 可见,data的其他位保留原状未改变,而第4～7位改变为12(即1100)了。 但是用以上办法给一个字节中某几位赋值太麻烦了。可以用下面介绍的位段结构体的方法。 (2) 位段 C语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存长度，这种以位为单位的成员称为“位段”或称“位域” ( bit field) 。利用位段能够用较少 　的位数存储数据。 例如： 　　 struct　packed-data 　　　　{unsigned　a∶2； unsigned　b∶6； unsigned　c∶4； unsigned　d∶4； int　i； 　　　　}data； 见图11.6。其中a、b、c、d分别占2位、6位、4位、4位。i为整型。共占4个字节。 图11.6 也可以使各个位段不恰好占满一个字节。如： 　 　struct　packed-data 　　　　 {unsigned　a∶2； unsigned　b∶3； unsigned　c∶4； int　i； 　　　 　 }； 　　 struct　packed-data　data； 图11.7 见图11.7。其中a、b、c共占9位，占1个字节多，不到2个字节。它的后面为int型，占2个字节。在a、b、c之后7位空间闲置不用，i从另一字节开头起存放。 注意，在存储单元中位段的空间分配方向，因机器而异。在微机使用的C系统中，一般是由右到左进行分配的，如图11.8。但用户可以不必过问这种细节。对位段中的数据引用的方法。如： 图11.8 data．a=2； 　　 data．b=7； 　　 data．c=9； 注意位段允许的最大值范围。如果写data．a=8； 就错了。因为data.a只占2位，最大值为3。在此情况下，自动取赋予它的数的低位。例如，8的二进制数形式为1000，而data．a只有2位，取1000的低2位，故data．a得值0。 关于位段的定义和引用，有几点要说明： (1) 位段成员的类型必须指定为unsigned或int类型。 (2) 若某一位段要从另一个字开始存放。可以用以下形式定义： unsigned　a∶1； unsigned　b∶2； 一个存储单元 unsigned∶0； unsigned　c∶3；　 (另一存储单元) 本来a、b、c应连续存放在一个存储单元(字)中，由于用了长度为0的位段，其作用是使下一个位段从下一个存储单元开始存放。因此，现在只将a、b存储在一个存储单元中，c另存放在下一个单元。(上述“存储单元”可能是一个字节，可能是29字节，视不同的编译系统而异。) * 11.1　位运算符和位运算 11.2　位运算举例 11.3　位段 习题 C语言是为描述系统而设计的，因此它应当具有汇编语言所能完成的一些功能。C语言既具有高级语言的特点，又具有低级语言的功能，因而具有广泛的用途和很强的生命力。第10章介绍的指针运算和本章将介绍的位运算就很适合于编写系统软件的需要，是C语言的重要特色。在计算机用于检测和控制领域中要用到位运算的知识，因此读者应当学习和掌握本章的内容。 所谓位运算是指进行二进制位的运算。在系统软件中，常要处理二进位的问题。例如，将一个存储单元中的各二进位左移或右移一位，两个数按位相加等。C语言提供位运算的功能，与其他高级语言(如PASCAL)相比，它显然具有很大的优越性。 11.1.1　“按位与”运算符() 参加运算的两个数据，按二进位进行“与”运算。如果两个相应的二进位都为1，则该位的结果值为1，否则为0。即 00=0；01=0；10=0；11=1； 例如： 35　并不等于8，应该是按位与。