C 语言提供一些位运算符,用来操作二进制位(bit)。
(1)取反运算符~
取反运算符~是一个一元运算符,用来将每一个二进制位变成相反值,即0变成1,1变成0。
// 返回 01101100
~ 10010011
上面示例中,~对每个二进制位取反,就得到了一个新的值。
注意,~运算符不会改变变量的值,只是返回一个新的值。
(2)与运算符&
与运算符&将两个值的每一个二进制位进行比较,返回一个新的值。当两个二进制位都为1,就返回1,否则返回0。
// 返回 00010001
10010011 & 00111101
上面示例中,两个八位二进制数进行逐位比较,返回一个新的值。
与运算符&可以与赋值运算符=结合,简写成&=。
int val = 3;
val = val & 0377;
// 简写成
val &= 0377;
(3)或运算符|
或运算符|将两个值的每一个二进制位进行比较,返回一个新的值。两个二进制位只要有一个为1(包含两个都为1的情况),就返回1,否则返回0。
// 返回 10111111
10010011 | 00111101
或运算符|可以与赋值运算符=结合,简写成|=。
int val = 3;
val = val | 0377;
// 简写为
val |= 0377;
(4)异或运算符^
异或运算符^将两个值的每一个二进制位进行比较,返回一个新的值。两个二进制位有且仅有一个为1,就返回1,否则返回0。
// 返回 10101110
10010011 ^ 00111101
异或运算符^可以与赋值运算符=结合,简写成^=。
int val = 3;
val = val ^ 0377;
// 简写为
val ^= 0377;
(5)左移运算符<<
左移运算符<<将左侧运算数的每一位,向左移动指定的位数,尾部空出来的位置使用0填充。
// 1000101000
10001010 << 2
上面示例中,10001010的每一个二进制位,都向左侧移动了两位。
左移运算符相当于将运算数乘以2的指定次方,比如左移2位相当于乘以4(2的2次方)。
左移运算符<<可以与赋值运算符=结合,简写成<<=。
int val = 1;
val = val << 2;
// 简写为
val <<= 2;
(6)右移运算符>>
右移运算符>>将左侧运算数的每一位,向右移动指定的位数,尾部无法容纳的值将丢弃,头部空出来的位置使用0填充。
// 返回 00100010
10001010 >> 2
上面示例中,10001010的每一个二进制位,都向右移动两位。最低的两位10被丢弃,头部多出来的两位补0,所以最后得到00100010。
注意,右移运算符最好只用于无符号整数,不要用于负数。因为不同系统对于右移后如何处理负数的符号位,有不同的做法,可能会得到不一样的结果。
右移运算符相当于将运算数除以2的指定次方,比如右移2位就相当于除以4(2的2次方)。
右移运算符>>可以与赋值运算符=结合,简写成>>=。
int val = 1;
val = val >> 2;
// 简写为
val >>= 2;