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"C++中左移位运算补1操作"

2023-07-05 02:51:39 深夜i -- --

C++ 左移位运算补1操作位运算二进制数

C++作为一门高级编程语言，具备强大的数据类型和运算符支持。其中的左移位运算符<<是一种非常常见的操作，用于将一个整数的二进制表示向左移位。在移位过程中，空出的位置将会被0填充。但是有时候我们希望用1来填充空位。这就需要使用左移位运算符的补1操作。本文将介绍C++中左移位运算补1操作的原理和用法。

首先看看左移位运算符的基本用法，假设变量a的值为10，那么a<<2即将a的二进制表示向左移动2位，空出来的位置会用0填充，结果是40。在补1操作中，我们希望空出的位置用二进制的1来填充。如何实现呢？其实很简单，只需要在左移运算符左边加上一个波浪线（~）即可。这个波浪线表示按位取反，所以左移之前先对1进行取反，然后在左移时补上取反后的1。

下面是一个例子，展示了如何使用左移位运算补1操作：


#include <iostream>
using namespace std;
int main()
  int a = 10;
  int b = ~1; // ~1表示对1进行按位取反
  int result = a << 2 | b << 2; // 补1操作
  cout << result << endl;
  return 0;
| b << 2; // 补1操作
  cout << result << endl;
  return 0;
}

以上代码中，我们先定义了变量a为10，然后定义变量b为1的按位取反（即变为了所有位都是1的二进制数），接着对a进行左移2位，然后对b进行左移2位。由于b的二进制数里全是1，所以左移之后填充的就都是1了。最后将a和b左移的结果进行或运算，得到的就是补1操作后的结果。

补1操作也可以和其他位运算符一起使用，比如与运算符&、异或运算符^等等。这些运算符具有按位运算的特性，可以在二进制数的每一位上进行操作。因此可以非常灵活地应用在各种计算场景中。

最后需要提醒的是，虽然补1操作看起来很方便，但在实际编程中需要注意变量类型和值的范围。如果在补1操作中使用的是无符号整型变量，并且左移的位数超出了该类型的最大范围，那么程序就会发生未定义行为。所以在使用补1操作时，需要格外小心，认真检查和测试代码，确保没有潜在的问题。

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