C语言—位运算_一个数&0x07ff

位运算

位运算，就是对一个比特（Bit）位进行操作；

C语言提供了六种位运算符：

除了取反运算符，其余均为双目运算符；

运算量只能是整型或者字符型数据，不能为实型数据；

按位与运算（&）

作用：

1、按位与运算通常用来对某些位清 0，或者保留某些位；

例如要把 n 的高 16 位清 0 ，保留低 16 位，可以进行n & 0XFFFF运算（0XFFFF 在内存中的存储形式为 0000 0000 – 0000 0000 – 1111 1111 – 1111 1111）。

2、取一个数中的某些位；

3、要想将哪一位保留下来，就与一个数进行&运算，次数在该位取1；

按位或运算（|）

作用：
1、按位或运算可以用来将某些位置 1，或者保留某些位；

按位异或运算（^）

参与^运算两个二进制位不同时，结果为 1，相同时结果为 0（不同为1）

作用：
1、按位异或运算可以用来将某些二进制位反转；
例如要把 n 的高 16 位反转，保留低 16 位，可以进行n ^ 0XFFFF0000运算（0XFFFF0000 在内存中的存储形式为 1111 1111 – 1111 1111 – 0000 0000 – 0000 0000）。

2、与0进行异或保留原值；
3、交换两个值，不用临时变量；

取反运算（~）

取反运算符~为单目运算符，右结合性，作用是对参与运算的二进制位取反。

左移运算（<<）

左移运算符<<用来把操作数的各个二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0

如果数据较小，被丢弃的高位不包含 1，那么左移 n 位相当于乘以 2 的 n 次方

算术左移和逻辑左移一样都是右边补0

右移运算（>>）

右移运算符>>用来把操作数的各个二进制位全部右移若干位，低位丢弃，高位补 0 或 1。
如果无符号数，补0；
有符号数可能补1，也可能补0，若最高位为0，则补0，若最高位为1，则可能补0也可能补1，由系统决定，分为两种情况：

1、算数右移
补1，即带着符号位一起右移

2、逻辑右移
补0

如果被丢弃的低位不包含 1，那么右移 n 位相当于除以 2 的 n 次方（但被移除的位中经常会包含 1）。

不同长度的数据进行位运算

比如：a为short ， b为int
系统会将二者按右端对齐，如果a为正数，则左侧16位补满0；若a为负数，左端应补满1；如果a为无符号整数型，则左端填满0；

位段（位域）

C语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存长度，这种以位为单位的成员称为位段或位域，如下：

struct bs{
    unsigned m;
    unsigned n: 4;          //占4bit
    unsigned char ch: 6;      //占6bit
}
1
2
3
4
5

C语言标准规定，位域的宽度不能超过它所依附的数据类型的长度。通俗地讲，成员变量都是有类型的，这个类型限制了成员变量的最大长度，:后面的数字不能超过这个长度。

C语言标准规定，只有有限的几种数据类型可以用于位域。在 ANSI C 中，这几种数据类型是 int、signed int 和 unsigned int（int 默认就是 signed int）；到了 C99，_Bool 也被支持了。

位段要从另一个存储单元开始，可以用如下形式：

int a:1;
int b:2;
int    0;    //本存储单元不再存放数据
int c:3    //在另一存储单元存放
1
2
3
4

上述 int 0;为一个无名位段，无名位域一般用来作填充或者调整成员位置。因为没有名称，无名位域不能使用。

位域有利于减少存储空间。