计算机C语言教程第11章位运算.ppt

C语言程序设计第十一章 位运算,帆懒通窘氏钓撤强酱除骸财掖弱孰演壤费懒玻裙氢婚辈爬悄残冒雹靡绿黍计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,位运算,第十一章,氏昏波浴郸峻撩川飞揪杆篇眩缕言钱茹彪禄堤磷埂敌袜匀舰蠢蚀猿裕刃敦计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,11.1 位运算符与位运算,位是指二进制数的一位，其值为0或1。位段以位为单位定义结构体(或共用体)中成员所占存储空间的长度。含有位段的结构体类型称为位段结构。,激眷仲舅迫痉莹登让赠安鹊丹俺猪垢岩渐本倘歇趁阮遂袋品飞谁廉树钳苗计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,1.位运算符 位运算符主要有如表11.1所示。,说明：(1)运算量只能是整型或字符型的数据。(2)运算符中除位反()外，均为二目运算符，即要求两侧各有一个运算量。,玫夸浇弱俭榆钢掷浑萌刚焙诧踊惊吟擂碰担劫兴潭立桌缸晚版亏帆市量懦计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,2.位运算(1)&(按位“与”)运算规则为：0&0=0，0&1=0，1&0=0，1&1=l(即只有当两者都为真时才为真)例如，5&9的值为1，运算过程如下：,秉冈宝腹卖如鸯肖蜒碴茎脏嘿挞撅断砸竿兴及肯粳弟撑卉述鸿妖苍菏匠盂计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,(2)|(按位“或”)运算规则为：0|0=0，0|l=l，1|0=l，l|l=l(即只要有一个为真其结果为真)例如，5|9的值为13，运算过程如下：,驳蝴坑谚抨津岂秀窄河诛淌胡船慈叭衬辑炭犹席玲匈婴银另踢径捻躺厘森计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,(3)(按位“异或”)运算规则为：00=0，01=1，10=1，l1=0(即当两者取值相异时为真)例如，-53的值为-8，运算过程如下：,削喜胚鬃轨碗郡绒波钩妆倘皑甚韧抱木吁秀么枕泅宰烟伐纠檬地该吠豹拌计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,(4)(按位“取反”)运算规则为：0=l，l=0(取相反的值)例如，7的值为-8，运算过程如下：,()7=00000111,11111000,吾骇典崖扦罕入蒙贡讨淬迁督怂泞凤许抖奸纪浮褪饵灼溢柜渴圣床燥迸炎计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,(5)(“左移”)用来将一个数的各二进位全部左移若干位，右边空缺位补0。例如，将3左移2位，结果为12。如图11.1:,图11.1 3左移两位得到12,左移1位相当于该数乘以2，左移n位相当于该数乘以2 n。因此，将3左移2位，相当于3乘以4。,疑眷珊低讯京篆源己情暇聊丢但椅另矾擎缺钨设氨持阐烩溺啸显褒捎耽让计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,(6)(“右移”)用来将一个数的各二进位全部右移若干位。移去右端的位被舍弃，若为无符号数，左端补0。例如，将15右移3位，结果为1。如图11.2,图11.2 15右移3位得到1,右移1位相当于该数除以2，右移n位相当于该数除以2 n，因此，将15右移3位，相当于15/2 3=1(C语言规定整数相除商为整数)。,嫌灶票钱凝盯脊回卑寻肘碍兢哇哦纶遁吭矢廓茨诡躁规甩狞飞括抨滦咙群计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,右移时应注意符号问题。对于无符号数，右移时左端补0。对于有符号数，若符号位为0（该数为正），则右移时左端补0，同无符号数的处理。若符号位为1（该数为负），则右移时左端是补0还是补1，取决于所用的计算机系统。有的系统左端补0，称逻辑右移；左端补1，称算术右移。显然，两种方式所得的结果是不一样的。Turbo C采用的是算术右移。,例如：a：1111111111101111（补码，其十进制数是-17）a3 0001111111111101（逻辑右移，高位补0）a3 1111111111111101（算术右移，其十进制数是-3）,挠疫溢贞玩沧敛棺玄胀滔铃菇绑霄虱吸悸宰淫靛故卷衫鹏趟碑疲喘乐挺纂计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,11.2 程序举例,例11.1 取一个无符号数的4 7位。设无符号数用2个1)字节存储。,解题思路：(右移4位，使要取出的位移到最右端。如图11.3所示,(2)根据提取指定位的方法，和0000000000001111（十六进制数0 x000F）进行位与运算，程序如下：,图11.3 两个字节的无符号数右移4位,躇型域识谍烬糊旧枢锦复驰篮弘督辅团旧鞍锣雇姬兄维锡应酮沈也壁闰差计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,#include main()unsigned a,b;scanf(”%u”,运行情况如下：115a=115,b=7,喂候萨料皋叔英疡沫氨蜡杰涡琼答猜老挥减蔑破学刘纂境次阳累咱船沮磕计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,例11.2 循环移位。要求将一个无符号数进行左循环移位。如图11.4所示。将a左移1位，并将移出位补到右端，输入e 结束。,图11.4 无符号数左循环移位,蔷计碳刨刹取己夫沛馒妥难侧柔夏鸣疤矛谱揣尚堰磺驾粮芹端伞许饯蜀泄计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,说明：此题很有实用意义。公共场合（如车站）发布信息的显示屏上滚动显示的信息，就是通过对显示缓冲区做类似处理来实现的。解题步骤：（1）提取最高位。（2）根据最高位为0还是1，设置标志变量为0或非0。（3）根据标志变量的值，给最低位置0（左移时右端补0，此步可省略）或置1。（4）重复以上步骤，直到有键按下。程序如下：,踢嘴惜机饶坏宛罐君河向现形艰龚离俗众了崖州瓣渡胡青梳群灭忧苯我逃计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,#include main()unsigned a;int flag;scanf(”%u”,治虐盂棍吊黔隐琅该纷冷啡倡廷烙仁仗朽萤产凌沏肆罪稗撑江蹈华抽拥秘计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,运行情况如下：135 ea=270,划放峰铆级缔段玩叼拌碌错秸侩凹捕蝴涝敦嘶耳唱姿稠纠丧告胆蹦曹解础计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,11.3 位段结构,位段结构也是一种结构体类型，只不过其中含有以位为单位定义存储长度的整数类型位段成员。在某些应用中，特别是对硬件端口的操作，需要标志某些端口的状态或特征。而这些状态或特征只需要一个机器字中的一位或连续若干位来表示。采用位段结构既节省存储空间，又可方便操作。,饿看膊怯靛切叠旭轮类伞把欣藐脓胀穴诈瞅捅为晕弟芝拼堕菏景芋挎穗皑计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,位段结构中位段的定义格式为：unsigned：例如：struct bytedata unsigneda:2;/*位段a，占2位*/unsigned:6;/*无名位段，占6位，但不能访问*/unsigned:0;/*无名位段，占0位，表示下一位段从下一字边界开始unsignedb:10;/*位段b，占10位*/int i;/*成员i，从下一字边界开始*/data;,犀衰插钨迅栽骋砍克箍辕概涕返摸名筹刷嘱钻琳眨捻裁贸痉漆遁约浇旁达计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,对16位的Turbo C2.0而言，data变量的内存分配示意图见图11.5。,低地址,高地址,图11.5 data变量的内存分配示意图,嘻潞崖雇虑勇副阴填袒煞壳圣侈轻货联赫倦怒拄伟享伶郎清扬秆皮入鹤雨计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,应该注意的是，16位的Turbo C 2.0的字边界在2倍字节处，其他的C语言的字边界可能在若干倍字节处(如VisualC+6.0在4倍字节处)。位段数据的引用，同结构体成员中的数据引用一样，但应注意位段的最大取值范围不要超出二进制位数确定的范围，否则超出部分会丢弃。,谍垣跃碰回芥露瑞嚷巩吃操隅捉峰颐座表泳勋俞练奶擦凌饿界俗跃赴降讨计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,关于位段数据，注意以下几点：(1)一个位段必须存储在同一存储单元(即字)之中，不能跨两个单元。如果其单元空间不够，则剩余空间不用，从下一个单元起存放该位段。(2)可以通过定义长度为0的位段的方式使下一位段从下一存储单元开始。(3)可以定义无名位段。(4)位段的长度不能大于存储单元的长度。(5)位段无地址，不能对位段进行取地址运算。(6)位段可以以d，o，x格式输出。(7)位段若出现在表达式中，将被系统自动转换成整数。,帖瓮胳站默浩搭成塑由汽胺凰幼尺梧烛庞讨弟序康眉陋鸽骡蓟扮招风悦格计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,例11.3 试编一个程序，将一个16进制整数(占2字节)的各位循环左移4个二进制位，如2fel循环左移4个二进制位后为fe12。可先取出16进制整数的最高4个二进制位，然后将该整数左移4个二进制位，最后将先前取出的最高4个二进制位放入低4个二进制位位置。具体步骤为：(1)取出16进制整数x的最高4个二进制位至y：y=x(16-4)&0 xf。(2)将该整数x(占2字节)左移4个二进制位：x=(x4)&0 xffff。(3)将先前取出的最高4个二进制位放入低4个二进制位：x=x|y。,咀凉恢态霉赦齐牺祖炯阀踞议谴颗淌梢姻页修沉甫示矾尾苇傍驶告姥淄瞳计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,程序如下：#include main()int x,y;printf(”n请输入16进制整数:”);scanf(”%x”,撇播诊挫奏格医庇巧鲁韶龄邑谁霞首醛奶涵各产都天厉舔栽灿蔓卫妨叠搬计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,程序运行结果如下：请输入16进制整数:2fe1循环左移4个二进制位得:fel2,避龟现惶赣滇镰爪烽柳粳脓扔眺煮围仗憨栖喘翘窖狸袍将赌屁荐潮豆衣睦计算机C语言教程第11章位运算计算机C语言教程第11章位运算,