Clanguage第12章位运算

1.
结论：任何二进制位与0相与能实现置0，与1相与该 位保持不变。
2）"按位或"运算经常用与将某些二进制位 置 1。 例12.4:将一个字节的高4位置为1010并输出结果。 分析：直接用位运算符，可以很方便的置1、清0、翻转等，但 无法直接实现置给定的值。可以用两步实现：首先将高4位 清 0，然后与1010 0000相或。程序如下：
第12章 位运算
1. 2.
位运算符及其应用 位段及其应用
12.1位运算符和位运算表达式
C语言中提供了如下6种的位运算符： & 按位与 | 按位或 ^ 按位异或 << 左移 >> 右移 ~ 按位取反 提示：只允许对整型、字符型数据进行位运算，而 实型数据不能进行位运算。

1.
位运算规则: A 0 B 0 A&B 0 A|B 0 A^B 0 ~a 1
4)左移、右移运算实现将一个数的各个二进制位向左、向 右移若干位。 左移：将一个数的各个二进制位左移若干位，高位左移 后舍弃，低位补0 。 若定义: int a=8; 即a= 0000 1000 , 则语句a=a<<2;
将 a 的各二进制位左移 2 位，空出的低位补0。结果为：
0010 0000
右移：将一个数的各个二进制位右移若个位，低位右移 后舍弃，高位补 0还是补1，要区别有符号数还是无符号 数：无符号数高位补0，有符号数高位补原符号位。 若定义 unsigned int a=8; 即 00001000， 则语句 a=a>>2 ；将 a 的各二进制位右移 2 位，空出的 高位补 0。结果为： 0000 0010
4．位段的应用 编程模拟一个温度测控系统：从键盘输入模拟温 度的采样值（0~255），该采样值与0.2相乘， 得出实际温度值，根据该温度值，控制温度指 示灯的亮与灭（从0度开始，温度每增加10度 则多点亮一个指示灯）；将该温度值与设定温 度比较，当温度小于10度和高于40度时分别开 启升温设备和降温设备，同时报警。反复以上 过程，直至输入的测温值为300为止。

变量data 的存储结构如图 ：


a b c i …… 成员名 2 6 4 4 16 …… 长度 3．位段的引用 位段是结构体类型的某个成员，因此，位段的引用同结构体成 员的引用方法相同。 如：data.a=0x01; /*给位段a赋值， */ data.b=0x0a; /*给位段b赋值*/ data.i=12; /*给位段 i赋值*/ printf(“%02x, %02x, %4d”, data.a , data.b ,data.i ); 输出： 01, 0a, 12 特别提示：使用位段时，要注意该位段的能表示的数据的范围。
0
1 1
1
0 1
0
0 1
1
1 1
1
1 0
1
0 0
例12.1 若 a=（15）10=(00001111)2， b=(80)10=(01010000)10 则: a&b = 0000 0000, a|b = 0101 1111, a^b =01011111 , ~a = 1111 0000
位运算的应： 1）"按位与"运算经常用于将某些二进制位屏蔽掉。 例12.2 编写函数：使一个整数k中的低4位置0。 分析：用“与”运算实现：将k的低4位与0相与，其 他位与1相与，即将 k与十六进制的 1110 相与。 程序如下： unsigned int_set(unsigned int k) { k=k & 0x1110 ; return(k); }
分析：系统中需要控制的设备有：五个温度指示灯，升温设备， 降温设备，报警设备。因此可用如下的结构体变量word表 示该系统的控制字，其成员构成如下： （1）无符号整型tem1 用来存放输入的温度采样值（0~255）， 若每个刻度代表0.2度，则可以测量的温度范围为0~51度。 浮点类型的成员tem2用来存放tem1成员转换成的温度值。 （2）四个位段存放（要输出的）控制数据。其中，位段lmp 宽度为5，控制五个温度指示灯，值为1时灯亮，为0时灯不 亮。其余的3个位段sw1、sw2、alm宽度均为1，分别控制升 温设备、降温设备和报警设备，都是为“1”时开启，为0时 关闭。 函数sample()实现测温采样：通过键盘输入模拟测温数据，并 转换成实际温度值。 函数 control()实现输出控制：通过屏幕显示和喇叭鸣笛的方式 输出温度值、温度级别、设备开关情况和报警状态。
/*设 a 为待处理的数据，转换成二进制为00001000， b用来保存将a的高4位清0后的结果*/ main() { unsigned char a,b,c; a=8; b=a&0x0f; c=b|0xa0; /*c用于保存最终结果*/ printf(＂%x＂,c); }
运行结果：10101000
12.2 位段
1. 位段的概念 以位为单位定义其长度的结构体成员。 2．位段的定义 例12.6若某个控制字长32位，分5段，每段的长度分别为： 2 ，6 ，4 ，4 ，16位 ；每段存放一个信息，且第4段空 出不用。可用如下结构体类型描述： struct con_word { unsigned a: 2; /*位段a，长度为2*/ unsigned b: 6 ; /*a,b,c为有名位段*/ unsigned c: 4; unsigned : 4; /*该位段为无名位段，表示这4位空间 空出不使用*/ int i ; } data;
3）按位异或运算经常用与将某些位翻转。 例12.5 编程实现,将一整数n的高8位翻转，低8位不变 分析：用“异或”运算实现，即高8位与1相异或，低8位与0 相异或，也就是k与十六进制的ff00相异或。程序如下： main() { int n=129; printf(＂\n before reset,n=%x＂,n); n=n∧0xff00; printf(＂\n after reset,n=%x＂,n); } 运行结果： before reset,n=00000000 10000001 after reset,n=11111111 10000001 结论：任何二进制位与0异或，保持不变；与1异或，对应位 翻转。