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C++按位运算符详解
2023-07-07 17:25:17 深夜i     --     --
C++ 按位运算符 二进制 位移 异或

C++编程语言中,有许多常用的运算符,其中包括按位运算符。按位运算符是用来直接操作二进制数字的运算符,它们允许我们对二进制数的每一位进行逐位操作和计算。在此文章中,我们将详细介绍C++中按位运算符的使用方法及其应用场景。

首先,C++中的按位运算符包括位与(&)、位或(|)、位异或(^)、取反(~)和左移(<<)和右移(>>)运算符。下面我们将分别对这些运算符做详细介绍。

1. 位与(&)运算符

位与运算符(&)将两个二进制数进行逐位比较,只有在两个二进制数都为 1 的情况下,结果才为 1,否则结果为 0。例如,对于二进制数 1101 和 1010 进行位与运算,结果为 1000。

示例代码:


unsigned int a = 13;

unsigned int b = 10;

unsigned int c = a & b; // c = 8

2. 位或(|)运算符

位或运算符(|)也是将两个二进制数进行逐位比较,只要其中一个二进制数的某一位为 1,结果就为 1。例如,对于二进制数 1101 和 1010 进行位或运算,结果为 1111。

示例代码:


unsigned int a = 13;

unsigned int b = 10;

unsigned int c = a | b; // c = 15

3. 位异或(^)运算符

位异或运算符(^)也是将两个二进制数进行逐位比较,只有当两个二进制数的某一位不同时,结果才为 1,否则结果为 0。例如,对于二进制数 1101 和 1010 进行位异或运算,结果为 0111。

示例代码:


unsigned int a = 13;

unsigned int b = 10;

unsigned int c = a ^ b; // c = 7

4. 取反(~)运算符

取反运算符(~)是用来对一个二进制数进行按位取反操作,即将 0 变成 1,1 变成 0。例如,对于二进制数 1100 进行取反操作,结果为 0011。

示例代码:


unsigned int a = 12;

unsigned int b = ~a; // b = 4294967283

需要注意的是,取反运算符不仅可以用于整数类型,也可以用于无符号类型和字符类型。

5. 左移(<<)运算符

左移运算符(<<)是用来将一个二进制数的所有位左移若干位。例如,将二进制数 1101 左移两位,得到的结果为 110100。

示例代码:


unsigned int a = 13;

unsigned int b = a << 2; // b = 52

6. 右移(>>)运算符

右移运算符(>>)是用来将一个二进制数的所有位右移若干位。例如,将二进制数 1101 右移两位,得到的结果为 0011。

示例代码:


unsigned int a = 13;

unsigned int b = a >> 2; // b = 3

需要注意的是,右移运算符有两种形式:算术右移和逻辑右移。C++中默认使用算术右移,即对于带符号整数(如 int、long 等)的右移操作,移位过程中,最高位将被保留。而对于无符号整数(如 unsigned int、unsigned long 等)则使用逻辑右移,即对于无符号整数值,最高位被视为符号位,因此右移操作将始终在左侧插入零。

综上所述,按位运算符是一个重要的运算符,它们广泛应用于计算机系统中,包括对数据加密和压缩、图像处理和视频编码等方面。所以要熟练掌握它们的使用方法和应用场景,才能更好地开发出高效、安全、稳定的计算机程序。

  
  

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