位操作

发布时间：2011-02-18 19:26:52作者：知识屋

在第一节概述里就说了，C语言是一种中级语言，能对计算机硬件直接操作，这就涉及到位的概念。

一、位的概念
我们知道，在计算机中，一字节占8位(现在的某些电脑也有占16位的)，这样表示的数的范围为0-255，也即00000000-11111111。位就是里面的0和1。
char c=100;
实际上c应该是01100100，正好是64H。其中高位在前，低位在后。
| |
第7位第0位

二、位逻辑运算符

符号描述
& 位逻辑与
| 位逻辑或
^ 位逻辑异或
~ 取补

表中除去最后一个运算符是单目运算符，其他都是双目运算符。这些运算符只能用于整型表达式。位逻辑运算符通常用于对整型变量进行位的设置、清零、取反、以及对某些选定的位进行检测。在程序中一般被程序员用来作为开关标志。较低层次的硬件设备驱动程序，经常需要对输入输出设备进行位操作。

& 运算的规则是当两个位都为1时，结果为1，否则为0；
| 运算的规则是当两个位都为0时，结果为0，否则为1；
^ 运算的规则是当两个位相同时，结果为0，否则为1；
~ 运算的规则是当为1时结果为0，当为0时，结果为1。

设置位：设置某位为1，而其他位保持不变，可以使用位逻辑或运算。
char c;
c=c|0x40;
这样不论c原先是多少，和01000000或以后，总能使第6位为1，而其他位不变。

清除位：设置某位为0，而其他位保持不变。可以使用位逻辑与运算。
c=c&0xBF;
这样c和10111111与以后，总能使第6位为0，其他位保持不变。
那如果想让某位为1，其他位都为0怎么办呢？

三、位移运算符
符号描述
<< 左移
>> 右移

位移运算符作用于其左侧的变量，其右侧的表达式的值就是移动的位数，运算结果就是移动后的变量结果。
b=a<<2;
就是a的值左移两位并赋值为b。a本身的值并没有改变。

向左移位就是在低位沙锅补0，向右移位就是在高位上补0。右移时可以保持结果的符号位，也就是右移时，如果最高位为1，是符号位，则补1而不是补0。
程序员常常对右移运算符来实现整数除法运算，对左移运算符来实现整数乘法运算。其中用来实现乘法和除法的因子必须是2的幂次。

举例：输入一个整数，判断这个数中有几个二进制位1？例如输入67，输出结果应该为3。因为67的相应二进制数为00000000 01000011(0043H)，有3个1出现。
分析：要判断是不是1，只需要判断该位与1与以后是不是1就可以知道。一个整数，判断16次即可。

main()
{
int num,k;
int count=0; /* 记录1的个数 */
scanf(%d,&num);
for(k=0;k<16;k++)
{
if(num&1==1) count++; /* 判断最低位是不是1 */
num>>=1; /* num右移1位 */
}
printf(%dn,count);
}

这样每次都判断最低位是不是1，判断完以后，让前面的右移一位即可。
对位的操作，一般程序中用的不多，但是在对计算机硬件操作时，肯定会涉及到。例如，我们以后要讲到的对串口和声卡操作就要用到一些。