C/C++教程

C++中的位运算总结

本文主要是介绍C++中的位运算总结,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
C++中的位运算总结

1)位运算

位运算是指对转换成二进制的数字进行每一位上的0、1的运算,运算涉及到五种运算:与(&),或(|),异或(^),左移(<<),右移(>>)。

如下表所示:

  

 

 

 
与(&) 0 & 0 =0 1 & 0 = 0 0 & 1 = 1 1 & 1 = 1
或(|) 0 | 0 = 0 1 | 0 = 1 0 | 1 = 1 1 | 1 = 1
异或(^) 0 ^ 0 = 0 1 ^ 0 = 1 0 ^ 1 = 1 1 ^ 1 =0
左移(<<)

0001 1001 << 2 = 0110 0100

1000 1010 << 3 = 0101 0000

右移(>>)

0000 1010 >> 2 =  0000 0010

1000 1010 >> 3 = 1111 0001

左移:

左移运算符m << n表示把m左移n位。在左移n位的时候,最左边的n位将被丢弃,同时在最右边补上n个0。

右移:

右移运算符m >> n表示把m右移n位。右移n位的时候,最右边的n位将被丢弃。但是与左移不一样的是,右移时候的最左边的n位处理:如果数字是一个无符号数值,则用0填补最左边的n位;如果数字是一个有符号数值,则用数字的符号位填补最左边的n位,如上表中的:1000 1010 >> 3 = 1111 0001。

这五种运算符都是双目操作符,另有一种单目操作符~,表示取反。即:~1 = 0,~0 = 1。

位运算符只能用于整型数据,对于其它类型的数据进行位操作编译器会报错。

位运算符的优先级比较低,因此应尽量使用括号来保证运算顺序。

2.位运算符的常用技巧

1)判断奇偶

只要根据最末位是0还是1即可判断整数的奇偶性。例如整数n,可以用if((n & 1) == 0)来判断,要比if(n % 2 == 0)判断奇偶性效率高。

2)交换数据

复制代码
void swap(int &a, int &b)
{
    if (a != b)
    {
        a ^= b;//a=(a^b);

        b ^= a;//^运算满足交换律,b^(a^b)=b^b^a

        a ^= b;//a=(a^b)^a
    }
}
复制代码

由于一个数和自己异或的结果为0,并且任何数与0异或都会不变的,所以第二步中b ^= a就等价于b = b ^ b ^ a = a,即b被赋上了a的值。

3)变换符号

正整数变成负整数,负整数变成正整数,只需将原数的二进制取反后加1即可。例如:

对于-11和11,可以通过下面的变换方法将-11变成11

1111 0101(二进制) 取反-> 0000 1010(二进制) 加1-> 0000 1011(二进制)

同样可以这样的将11变成-11

0000 1011(二进制) 取反-> 0000 0100(二进制) 加1-> 1111 0101(二进制)

3.位运算应用

1)高低位互换

给出一个16位的无符号整数。称这个二进制数的前8位为“高位”,后8位为“低位”。现在写一程序将它的高低位交换。例如,数34520用二进制表示为:       10000110 11011000 将它的高低位进行交换,我们得到了一个新的二进制数:       11011000 10000110
它即是十进制的55430。
这个问题用位操作解决起来非常方便,设x=34520=10000110 11011000(二进制) 由于x为无符号数,右移时会执行逻辑右移即高位补0,因此x右移8位将得到00000000 10000110。而x左移8位将得到11011000 00000000。可以发现只要将x>>8与x<<8这两个数相或就可以得到1101100010000110。 2)判断一个整数是不是2的整数次方

如果一个整数是2的整数次方,那么它的二进制标识中一定有且只有一位是1,而其他所有位均为0.

 

转载连接:https://www.cnblogs.com/tgycoder/p/5234568.html

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