【技术分享】C++位运算符：掌握位运算，提高程序效率 |21xrx.com

2023-06-28 12:51:03 深夜i -- --

C++ 位运算符程序效率

C++作为一种较为流行的编程语言，其底层性质与机器指令有很好的对接性，因此在涉及到处理大量数据、高效计算和优化程序等方面具有独特优势。而C++中的位运算符便是其中的一种重要工具，通过巧妙地运用位运算符，可以有效地提高程序效率。

常用的位运算符包括：按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、取反（~）和左右移位（<<、>>）等。下面分别介绍一下它们的作用。

1. 按位与（&）：两个二进制数对应位上都为1时，结果为1；否则为0。

例如：0011 & 0101 = 0001

2. 按位或（|）：两个二进制数对应位上都为0时，结果为0；否则为1。

例如：0011 | 0101 = 0111

3. 按位异或（^）：两个二进制数对应位上不相同时，结果为1；否则为0。

例如：0011 ^ 0101 = 0110

4. 取反（~）：对所有二进制位取反（0变成1，1变成0）。

例如：~0011 = 1100

5. 左移（<<）：将一个数的所有二进制位向左移动指定的位数，右边填0。

例如：0011 << 2 = 1100

6. 右移（>>）：将一个数的所有二进制位向右移动指定的位数，左边根据符号位来填充。

例如：1011 >> 2 = 1110

在实际编程中，位运算符的应用非常广泛。举例来说，如果需要判断一个数是否为2的倍数，可以用按位与来实现：

if((num & 1) == 0)

cout << "num是2的倍数" << endl;

如果需要将一个数的二进制位按位取反，可以使用按位异或：

num = num ^ 0xFF;

而左移和右移可以实现乘以或除以2的n次方的运算，也可以在计算机体系结构中用来优化寻址和缓存操作。在算法题中，位运算符的使用也是很常见的，例如通过异或运算找到数组中只出现一次的数字、用位运算实现布隆过滤器等等。

不过需要注意的是，位运算符的使用需要谨慎，特别是对于负数，在右移时可能会产生问题。因此，在实际应用中需要仔细考虑并测试，以确保程序的正确性和高效性。

总之，掌握位运算符可以极大地提高程序的效率和可读性，对于需要处理大数据量或优化程序的场景尤为重要。因此，建议开发者们多加了解和学习。

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