C语言学习第十七天

2.9 按位运算符

C语言提供了6个位操作运算符。这些运算符只能作用于整型操作数，即只能作用于带符号或无符号的char、short、int与long类型：

    &   按位与（AND）
    |    按位或（OR）
    ^   按位异或（XOR）
    <<  左移
    >>  右移
    ～  按位求反（一元运算符）

按位与运算符&经常用于屏蔽某些二进制位，例如：

    n = n & 0177;

该语句将n中除7个低二进制位外的其他各位均置为0.

按位或运算符|常用于将某些二进制位置为1，例如：

    x = x | SET_ON;

该语句将x中对应与SET_ON中为1的那些二进制位置为1.

按位异或运算符^当两个操作数的对于位不相同时，将该位设置为1，否则，将该位设置为0.

我们必须将位运算符&、|同逻辑运算符&&、||区分开来，后者用于从左至右求表达式的真值。例如，如果x的值为1， y的值为2，那么，x&y的结果为0，而x&&y的值为1.

移位运算符<<与>>分别用于将运算的左操作数左移与右移，移位的位数则由右操作数指定（右操作数的值必须时非负值）。因此，表达式x<<2将把x的值左移2位，右边空出的2位用0填补，该表达式等价于对左操作数乘以4。在对unsigned类型的无符号值进行右移位时，左边空出的部分将用0填补；当对signed类型的带符号值进行右移时，某些机器将对左边空出的部分用符号位填补（即“算术移位”），而另一些机器则对左边空出的部分用0填补（即“逻辑移位”）。

一元运算符～用于求整数的二进制反码，即分别将操作数各二进制位上的1变为0，0变为1.

例如：
    x = x & ~077

将把x的最后6位设置为0。
为了进一步说明某些位运算符，来看函数getbits(x, p, n) ,它返回x中从右边数第p位开始向右数n位的字段。这里假定最右边的一为时第0位，n与p都是合理的正值。例如，getbits(x, 4, 3)返回x中第4、3、2三位的值。

/* getbits函数： 返回x中从第p位开始的n位 */
unsigned getbits(unsigned x, int p, int n){
    return (x >> (p+1-n)) & ~(~0 << n);
}

其中，表达式x>>(p+1-n)将期望获得的字段移位到字的最右端。～0的所有位都为1，这里使用语句~0<

练习2-6 编写一个函数setbits(x, p, n, y)，该函数返回对x执行下列操作后的结果值：将x中从第p位开始的n个（二进制）位设置为y中最右边的n位的值，x的其余各位保持不变。
练习2-7 编写一个函数invert(x, p, n)，该函数返回对x执行下列操作后的结果值：将x中从第p为开始的n个（二进制）位求反（即，1变成0，0变成1），x的其余各位保持不变。
练习2-8 编写一个函数rightrot(x, n)，该函数返回将x循环右移（即从最右端移出的位从最左端移入）n（二进制）位后所得到的值。