C++位操作
按位運算子允許按照位來操作整型變數,按位運算子可以應用於signed和unsigned整型,但是通常應喲你於unsigned型別。
按位運算子的一個常見的應用是在整型變數中使用單個的位來儲存資訊,該位有兩種狀態
移位運算子
移位運算子可以把整型變數中的內容向左或者向右移動指定的位數,>>向右移動 <<向左移動 移動變數兩端的位被捨棄
向左移動相當於乘以2 向右移動相當於除以2
位操作只適用於整型資料,對於float和double型別進行位操作會報錯
比如說有個number
number<<2 左移動2位
number>>2 右移動2位
number<<=2
number>>=2相當於number=number>>2
輸出的時候需要加括號限制,否則會有異常錯誤:
cout<<(number<<2);
cout<<(number>>2);
一般位操作都是操作無符號的數,但是有時候需要操作帶符號的數:
而對於帶符號操作取決於編譯器的實現,下面通過一個例子來看看:
signed char value=-104; //10011000
value<<2; //
value>>2; //11100110
常用的按位運算子:
~
& 按位與
^ 按位異或 相同為0不同1
| 按位或
位操作的應用:
1 判斷奇偶
根據最後一位是0/1來判斷,是0為偶數,是1為奇數
for(i=0;i<100;i++)
if(i&1)
cout<<"奇數:"<<i<<endl;
上述迴圈可以輸出100以內所有的奇數
2 交換兩數
void swap(int& a,int& b){
if(a!=b){
a^=b;
b^=a;
a^=b;
}
}
可以將上述if函式體內的表示式合併:
首先需要知道^滿******換律
a^=b; a=a^b;
b^=a; b=b^a=b^(a^b);
a^=b; a=a^b=(a^b)^(b^(a^b));
3 變換符號
正數變負數 負數變正數
取反加1就可以得到負數
int reversal(int a){
return ~a+1;
}
4 取絕對值
負數取反加1得到正數
正數直接返回,因此關鍵在於判斷數的正負
int my_abs(int a){
int i=a>>31;
return i==0?a:(~a+1);
}
還有另外一種勁爆的方法:
int my_abs(int a){
int i=a>>31;
return ((a^i)-i);
}
好吧 來個筆試的例子:
寫個函式,該函式可以得到一個位元組內1的個數,用兩種方法來實現
unsigned int onenum(char log){
int i;
unsigned int num=0,val;
for(i=0;i<8;i++){
val=log>>i;
val&=1;//和1與
if(val)
num++;
}
return num;
}
unsigned int onetest(char log){
int i;
unsigned int num=0,val;
for(i=0;i<8;i++){
val=(~log)>>i;
val&=0;
if(!val)
num++;
}
return num;
}
位操作有很多有趣的應用,這裡我們總結下高低位交換
給出一個16位無符號的整數,將前8位後8位轉換下
方法:左移8位|右移8位即可
#include <iostream>
template<class T>
void PrintBinary(T a){
itn i;
for(i=sizeof(a)*8-1;i>=0;i--){
if(a>>i&1)
cout<<"1";
else
cout<<"0";
if(i%8)
cout<<" ";
}
cout<<endl;
}
int main(){
unsigned short a=3344520;
PrintBinary(a);
a=(a>>8)|(a<<8);
PrintBinary(a);
return 0;
}
參加運算的兩個資料,按二進位進行“與”運算。如果兩個相應的二進位都為1,則該位的結果值為1,否則為0。即
0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1;
例如: 3&5 並不等於8,應該是按位與。
3 = 00000011
(&) 5 = 00000101
00000001
因此,3&5的值得1。如果參加&是負數運算的是負數(如-3 & -5),則以補碼形式表示為二進位制數,然後按位進行“與”運算。
按位與有一些特殊的用途:
(1)清零。 如果想將一個單元清零,即使其全部二進位為0,只要找一個二進位制數,其中各個位符合以下條件:原來的數中為1的位,新數中相應位為0。然後使二者進行&運算,即可達到清零目的。
如:原有數為00101011,另找一個數,設它為10010100,它符合以上條件,即在原數為1的位置上,它的位值均為0。將兩個數進行&運算:
00101011
(&) 10010100
00000000
其道理是顯然的。
當然也可以不用10010100這個數而用其他數(如01000100)也可以,只要符合上述條件即可。
(2)取一個數中某些指定位。如有一個整數a(2個位元組),想要其中的低位元組。
只需將a與(737)8按位與即可。
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