附2c 位运算36页PPT
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C语言程序设计课件：位运算
❖
补码：1 1 1 0 1 1 0 0
❖
求反：1 0 0 1 0 0 1 1
❖ +1
❖
原码：1 0 0 1 0 1 0 0
❖ 求得：[X]原=1 0 0 1 0 1 0 0B。
❖ 例：求18-15的值。 ❖ 利用补码，减法运算就转化为加法实现，变成了求[18-15 ]补，
[18-15 ]补等价为[18]补+[-15]补，先求-15 的补码，-15的二 进制表示为10001111，则-15 的补码为
❖ 反码表示规则：正数的反码与原码相同；负数的反码，符号位为 “1”不变，数值部分按位取反，即0变为1，1变为0。反码很少 直接用于计算机中，它是用于求补码的过程产物。
❖ 例如：00111000的反码为00111000，10111000的反码为11000111。 ❖ 补码的表示规则：正数的补码与原码相同；负数的补码是在反码
11．2．2位复合赋值运算符
C 语言提供了如表 11．2 所示的 5 种位复合赋值运算符。
表 11．2 位复合赋值运算符
运算符 含义
结合性
优先级（附录中等级）
&=
先对右值按位与，再赋值 自右向左
15
|=
先对右值按位或，再赋值 自右向左
15
^=
先对右值按位异或，再赋值 自右向左
15
<<=
先对右值左移，再赋值
00001101赋值给n，p的值二进制数为00000000 00000111，n&p的值对应二进制数为00000000 00000101赋值给变量t。
11．4错误解析
❖ 1．位运算要求操作数的数据类型为整型。 ❖ 2．左移运算将一个位串信息向左移指定的位，左端移出的位的
C语言课件第12章 位运算
1.
位运算规则: 位运算规则: A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 A&B 0 0 0 1 A|B 0 1 1 1 A^B 0 1 1 0 ~a 1 1 0 0
例12.1 若 a=(15)10=(00001111)2, a=(15) b=(80)10=(01010000)10 则: a&b = 0000 0000, a|b = 0101 1111, a^b =01011111 , ~a = 1111 0000
/*设 a 为待处理的数据,转换成二进制为00001000, /*设 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*/ 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*/ b=a&0x0f; c=b|0xa0; /*c用于保存最终结果 用于保存最终结果* printf("%x" printf("%x",c); }
4)左移,右移运算实现将一个数的各个二进制位向左,向 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 左移:将一个数的各个二进制位左移若干位, 后舍弃,低位补0 后舍弃,低位补0 . 若定义: 若定义: int a=8; 即a= 0000 1000 0010 0000 0000 右移:将一个数的各个二进制位右移若个位,低位右移 右移:将一个数的各个二进制位右移若个位, 后舍弃, 还是补1 后舍弃,高位补 0还是补1,要区别有符号数还是无符号 无符号数高位补0 有符号数高位补原符号位. 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, a=8; 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 , 则语句a=a<<2; 则语句a=a<<2;
C语言新教材PPT课堂课件第12章位运算
| 1001 ────
1011=11 (3)主要用途：将1个数的某(些)位置1，其余各位不变。
3．按位异或── ^ (1)格式：x^y (2)规则：对应位相同时为0，不同时为1：3^9=10。 例如，3^9=1： 0011
^ 1001
────
1010=10 (3)主要用途：使1个数的某(些)位翻转(即原来为1的位变为0，为0 的变为1)，其余各位不变。 4．按位取反── ~ (1)格式：~x (2)规则：各位翻转，即原来为1的位变成0，原来为0的位变成1： 在IBM-PC机中，~0＝0xffff，~9=0xfff6。 (3)主要用途：间接地构造一个数，以增强程序的可移植性。 5．按位左移── << (1)格式：x<< 位数 (2)规则：使操作数的各位左移，低位补0，高位溢出：5<<2=20。
程序运行情况：
Input a integer number:1000 ←┘
result=0x3
程序说明：~ ( ~0 << 4)按位取0的反，为全1；左移4位后，其低4位为0，其 余各位为1；再按位取反，则其低4位为1，其余各位为0。这个整数正是我们 所需要的。
[例12.2] 从键盘上输入1个正整数给int变量num，按二进制位输 出该数。
printf("Input a integer number: ");
scanf("%d",&num);
num >>= 8;
/*右移8位，将8～15位移到低8位上*/
mask = ~ ( ~0 << 4);/*间接构造1个低4位为1、其余各位为0的整数*/
printf("result=0x%x\n", num & mask); }
1011=11 (3)主要用途：将1个数的某(些)位置1，其余各位不变。
3．按位异或── ^ (1)格式：x^y (2)规则：对应位相同时为0，不同时为1：3^9=10。 例如，3^9=1： 0011
^ 1001
────
1010=10 (3)主要用途：使1个数的某(些)位翻转(即原来为1的位变为0，为0 的变为1)，其余各位不变。 4．按位取反── ~ (1)格式：~x (2)规则：各位翻转，即原来为1的位变成0，原来为0的位变成1： 在IBM-PC机中，~0＝0xffff，~9=0xfff6。 (3)主要用途：间接地构造一个数，以增强程序的可移植性。 5．按位左移── << (1)格式：x<< 位数 (2)规则：使操作数的各位左移，低位补0，高位溢出：5<<2=20。
程序运行情况：
Input a integer number:1000 ←┘
result=0x3
程序说明：~ ( ~0 << 4)按位取0的反，为全1；左移4位后，其低4位为0，其 余各位为1；再按位取反，则其低4位为1，其余各位为0。这个整数正是我们 所需要的。
[例12.2] 从键盘上输入1个正整数给int变量num，按二进制位输 出该数。
printf("Input a integer number: ");
scanf("%d",&num);
num >>= 8;
/*右移8位，将8～15位移到低8位上*/
mask = ~ ( ~0 << 4);/*间接构造1个低4位为1、其余各位为0的整数*/
printf("result=0x%x\n", num & mask); }
C语言关系运算符和位运算符PPT课件
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关系运算符和关系表达式
2.关系表达式 • 用关系运算符将两个表达式（可以是算术表达式或
关系表达式，逻辑表达式，赋值表达式，字符表达式） 接起来的式子，称关系表达式 C语言中没有专用
的逻辑值，1代表
例：a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),’a’<‘b’,(a真>b，)0>代(b表<c假)
a=2,b=1,c=0,d=1
第13页/共42页
逻辑运算符和逻辑表达式
逻辑运算符的应用： (1) 表示成绩（grade) 在90以上(含)和60分以下的情况：
grade>=90 || grade<60 (2) 表示 x 是大于0的偶数:
x>0 && (x%2==0) (3) 判断闰年的条件是符合下列两种之一:
• 关系表达式的值是一个逻辑值，即“真”或“假”。
例：关系表达式”a>b”的值为“真”，表达式的值为1。 a=3,b=2,c=1 则关系表达式“(a>b)==c”的值为1
第4页/共42页
关系运算符和关系表达式
例 int a=3,b=2,c=1,d,f; 例 int i=1, j=7,a;
a>b
//表达式值1
两个相应的二进制位中只要有一个为１，该位的结果值为１。 即 ０|０＝０，０|１＝１，１|０＝１，１|１＝１ 例： 060|017,将八进制数60与八进制数17进行按位或运算。
00110000 | 00001111
00111111
第26页/共42页
“按位或”运算符 0000 0000 0010 1001
概念 位运算是指按二进制位进行的运算。因为在系统软件中，常要处理二进制位的问题。 例如：将一个存储单元中的各二进制位左移或右移一位，两个数按位相加等。 Ｃ语言提供位运算的功能，与其他高级语言（如PASCAL）相比，具有很大的优越性。
关系运算符和关系表达式
2.关系表达式 • 用关系运算符将两个表达式（可以是算术表达式或
关系表达式，逻辑表达式，赋值表达式，字符表达式） 接起来的式子，称关系表达式 C语言中没有专用
的逻辑值，1代表
例：a>b,a+b>b+c,(a=3)>(b=5),’a’<‘b’,(a真>b，)0>代(b表<c假)
a=2,b=1,c=0,d=1
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逻辑运算符和逻辑表达式
逻辑运算符的应用： (1) 表示成绩（grade) 在90以上(含)和60分以下的情况：
grade>=90 || grade<60 (2) 表示 x 是大于0的偶数:
x>0 && (x%2==0) (3) 判断闰年的条件是符合下列两种之一:
• 关系表达式的值是一个逻辑值，即“真”或“假”。
例：关系表达式”a>b”的值为“真”，表达式的值为1。 a=3,b=2,c=1 则关系表达式“(a>b)==c”的值为1
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关系运算符和关系表达式
例 int a=3,b=2,c=1,d,f; 例 int i=1, j=7,a;
a>b
//表达式值1
两个相应的二进制位中只要有一个为１，该位的结果值为１。 即 ０|０＝０，０|１＝１，１|０＝１，１|１＝１ 例： 060|017,将八进制数60与八进制数17进行按位或运算。
00110000 | 00001111
00111111
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“按位或”运算符 0000 0000 0010 1001
概念 位运算是指按二进制位进行的运算。因为在系统软件中，常要处理二进制位的问题。 例如：将一个存储单元中的各二进制位左移或右移一位，两个数按位相加等。 Ｃ语言提供位运算的功能，与其他高级语言（如PASCAL）相比，具有很大的优越性。
C语言程序设计基础教程位运算介绍课件
演讲人
目录
01. 位运算基础 02. 位运算操作符 03. 位运算实例
1
什么是位运算
位运算是一种对二进制数 进行运算的操作
位运算包括与、或、异或、 左移、右移等操作
位运算可以对二进制数进 行快速、高效的操作
位运算在计算机编程中具 有广泛的应用
位运算的基本操作
与运算：两个操作数对 应位都为1，结果才为1
成一个新的数
位运算的应用场景
01
01
加密和解密：利用位运算对数 据进行加密和解密
02
02
程序优化：利用位运算对程序 进行优化，提高运行效率
03
03
硬件控制：利用位运算对硬件 进行控制，如LED灯、开关等
04
04
数据压缩：利用位运算对数据 进行压缩，节省存储空间
2
按位与操作符
01
符号：&
02
功能：将两个操作数的每一位进行与 操作
或运算：两个操作数对 应位只要有一个为1，
结果就为1
异或运算：两个操作数 对应位不同，结果才为
1
取反运算：将操作数的 每一位都取反
左移运算：将操作数向 左移动指定位数，高位
补0
右移运算：将操作数向 右移动指定位数，低位
补0
循环移位运算：将操作 数向左或向右循环移动
指定位数
位段运算：将操作数中 的指定位提取出来，组
复杂位运算实例
异或运算：用于查找数组中的重复元素 移位运算：用于快速计算乘除法
掩码运算：用于提取数据的特定位 组合运算：用于实现复杂的逻辑判断和操作
位运算在实际编程中的应用
加密和解密：使用位运算对数据进行加密和 解密，提高数据安全性
目录
01. 位运算基础 02. 位运算操作符 03. 位运算实例
1
什么是位运算
位运算是一种对二进制数 进行运算的操作
位运算包括与、或、异或、 左移、右移等操作
位运算可以对二进制数进 行快速、高效的操作
位运算在计算机编程中具 有广泛的应用
位运算的基本操作
与运算：两个操作数对 应位都为1，结果才为1
成一个新的数
位运算的应用场景
01
01
加密和解密：利用位运算对数 据进行加密和解密
02
02
程序优化：利用位运算对程序 进行优化，提高运行效率
03
03
硬件控制：利用位运算对硬件 进行控制，如LED灯、开关等
04
04
数据压缩：利用位运算对数据 进行压缩，节省存储空间
2
按位与操作符
01
符号：&
02
功能：将两个操作数的每一位进行与 操作
或运算：两个操作数对 应位只要有一个为1，
结果就为1
异或运算：两个操作数 对应位不同，结果才为
1
取反运算：将操作数的 每一位都取反
左移运算：将操作数向 左移动指定位数，高位
补0
右移运算：将操作数向 右移动指定位数，低位
补0
循环移位运算：将操作 数向左或向右循环移动
指定位数
位段运算：将操作数中 的指定位提取出来，组
复杂位运算实例
异或运算：用于查找数组中的重复元素 移位运算：用于快速计算乘除法
掩码运算：用于提取数据的特定位 组合运算：用于实现复杂的逻辑判断和操作
位运算在实际编程中的应用
加密和解密：使用位运算对数据进行加密和 解密，提高数据安全性
C语言程序设计课件位运算
示例二
使用位异或运算可以检测一个整数的奇偶性。例如，将一 个整数与1进行位异或运算，如果结果为1，则该整数为奇 数；如果结果为0，则该整数为偶数。
示例三
使用位异或运算可以实现快速取模运算。例如，将一个整 数与一个常数进行位异或运算，可以得到该整数除以该常 数的余数。
06 位非运算
位非运算的定义
• 位非运算是一种位运算操作，它对一个二进制数的每一位进行取反操作。如果某一位是1，则位非运算后变为0；如果某一 位是0，则位非运算后变为1。
部分数组交换等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
右移位运算
总结词
将二进制位向右移动若干位。
详细描述
右移位运算符（>>）将一个数的二进制位向右移动若干位，左侧空出的位用符号位填充。对于有符号整数，右 侧空出的位用符号位填充；对于无符号整数，右侧空出的位用0填充。右移位运算实质上是将该数除以2的若干次 方。
无符号右移位运算
总结词
将二进制位向右移动若干位，左侧空出的位用0填充。
C语言程序设计课件位运算
目录
• 位运算概述 • 移位运算 • 位与运算 • 位或运算 • 位异或运算 • 位非运算
01 位运算概述
位运算的定义
01
位运算是一种以二进制位为对象 的运算方式，通过对二进制位进 行操作来执行特定的功能。
02
在C语言中，位运算符包括按位与 (&)、按位或(|)、按位异或(^)、 按位取反(~)、左移(<<)和右移 (>>)。
位非运算的规则
位非运算的规则是将一个二进制数的 每一位都进行取反操作。具体来说， 如果某一位是1，则位非运算后变为0； 如果某一位是0，则位非运算后变为1。
使用位异或运算可以检测一个整数的奇偶性。例如，将一 个整数与1进行位异或运算，如果结果为1，则该整数为奇 数；如果结果为0，则该整数为偶数。
示例三
使用位异或运算可以实现快速取模运算。例如，将一个整 数与一个常数进行位异或运算，可以得到该整数除以该常 数的余数。
06 位非运算
位非运算的定义
• 位非运算是一种位运算操作，它对一个二进制数的每一位进行取反操作。如果某一位是1，则位非运算后变为0；如果某一 位是0，则位非运算后变为1。
部分数组交换等。
THANKS FOR WATCHING
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右移位运算
总结词
将二进制位向右移动若干位。
详细描述
右移位运算符（>>）将一个数的二进制位向右移动若干位，左侧空出的位用符号位填充。对于有符号整数，右 侧空出的位用符号位填充；对于无符号整数，右侧空出的位用0填充。右移位运算实质上是将该数除以2的若干次 方。
无符号右移位运算
总结词
将二进制位向右移动若干位，左侧空出的位用0填充。
C语言程序设计课件位运算
目录
• 位运算概述 • 移位运算 • 位与运算 • 位或运算 • 位异或运算 • 位非运算
01 位运算概述
位运算的定义
01
位运算是一种以二进制位为对象 的运算方式，通过对二进制位进 行操作来执行特定的功能。
02
在C语言中，位运算符包括按位与 (&)、按位或(|)、按位异或(^)、 按位取反(~)、左移(<<)和右移 (>>)。
位非运算的规则
位非运算的规则是将一个二进制数的 每一位都进行取反操作。具体来说， 如果某一位是1，则位非运算后变为0； 如果某一位是0，则位非运算后变为1。
位 运 算.ppt
第十一章 位 运 算
11.1 概 述
Ｃ语言是为描述系统而设计的，因此它应当具有汇编
语言所能完成的一些功能。Ｃ语言既具有高级语言的特点
，又具有低级语言的功能，因而具有广泛的用途和很强的
生命力。第九章介绍的指针运算和本章将介绍的位运算就
很适合于编写系统软件的需要。
所谓位运算是指进行二进制位的运算。在系统软件中
，常要处理二进位的问题。例如，将一个存储单元中的各
二进位左移或右移一位，两个数按位相加等。ｃ语言提供
位运算的功能，与其它高级语言（如PASCAL）相比，它
显然具有很大的优越性。
为了使没有学过汇编语言的读者对二进制运算能有较
好的理解，先介绍有关位的知识。
一、字节和位
大多数计算机系统（包含IBM-PC系列）的内存储器
对十进制数，如果想从９得到结果值５，可以 用减法：
９一４＝５
已知４的补数为１０一４＝６，即４与６互补。因 此９一４可以改写为加法：
6
９+６ ＝1５
再去掉高位１，得５。 在计算机中，以一个有限长度的二进位作为数
的模，如果用1个字节表示一个数，一个字节为８ 位，模为256。因为逢２56就进１，在内存中情况 为
| +7 |00000111|00000111 |00000111|
-------------------------------------------------
-7 10000111 11111000 11111001
（表11.1)
8
如果已知一个负数的补码，想将其转换为十进制 数，可以：①先对各位取反；②再将其
3
三、反码
一个数如果值为正，则它的反码与原码相
同，如：＋７的反码为０００００１１１。
11.1 概 述
Ｃ语言是为描述系统而设计的，因此它应当具有汇编
语言所能完成的一些功能。Ｃ语言既具有高级语言的特点
，又具有低级语言的功能，因而具有广泛的用途和很强的
生命力。第九章介绍的指针运算和本章将介绍的位运算就
很适合于编写系统软件的需要。
所谓位运算是指进行二进制位的运算。在系统软件中
，常要处理二进位的问题。例如，将一个存储单元中的各
二进位左移或右移一位，两个数按位相加等。ｃ语言提供
位运算的功能，与其它高级语言（如PASCAL）相比，它
显然具有很大的优越性。
为了使没有学过汇编语言的读者对二进制运算能有较
好的理解，先介绍有关位的知识。
一、字节和位
大多数计算机系统（包含IBM-PC系列）的内存储器
对十进制数，如果想从９得到结果值５，可以 用减法：
９一４＝５
已知４的补数为１０一４＝６，即４与６互补。因 此９一４可以改写为加法：
6
９+６ ＝1５
再去掉高位１，得５。 在计算机中，以一个有限长度的二进位作为数
的模，如果用1个字节表示一个数，一个字节为８ 位，模为256。因为逢２56就进１，在内存中情况 为
| +7 |00000111|00000111 |00000111|
-------------------------------------------------
-7 10000111 11111000 11111001
（表11.1)
8
如果已知一个负数的补码，想将其转换为十进制 数，可以：①先对各位取反；②再将其
3
三、反码
一个数如果值为正，则它的反码与原码相
同，如：＋７的反码为０００００１１１。
C++课件：第12章位运算
右移运算符(>>)
二进制右移运算
右移运算符(>>)将一个整数的二进制 表示向右移动指定的位数，左侧用符 号位填充（对于有符号整数）。右移n 位相当于将该数除以2的n次方。
03
位运算示例
示例一：使用位运算符实现加密和解密
总结词
通过位运算实现简单的加密和解密功能
详细描述
使用位运算符对二进制数进行异或（XOR）运算，可以实现简单的加密和解密 功能。异或运算的特点是，相同位得0，不同位得1，因此可以对二进制数据进 行加密或解密。
04
位运算的应用场景
数据加密
通过将数据转换为二进制形式，并使用位运 算进行加密和解密操作，可以保护数据的机 密性。
硬件控制
在嵌入式系统或硬件编程中，使用位运算可 以对硬件寄存器进行直接操作，实现快速、 高效的硬件控制。
图像处理
在图像处理中，可以使用位运算实现像素级 别的操作，如图像的合并、掩码处理等。
答案
可以使用按位与运算符（&）实现两个整数的 对应位进行逻辑与操作。例如，要将整数x和y 的对应位进行逻辑与操作，可以使用x &= y的 语句。这将把x和y的对应位进行逻辑与操作， 并将结果存储在x中。
05
总结与回顾
位运算的重要性和应用场景
重要性和应用场景
位运算在计算机科学中具有广泛的应用，如 数据加密、网络协议处理、硬件交互等。通 过位运算，可以对二进制位进行操作，从而 实现高效的底层操作和控制。
02
位运算符详解
按位与运算符(&)
二进制按位与运算
按位与运算符(&)对两个整数的二进制表示进行逐位比较，只有当两个相应的二进制 位都为1时，结果位才为1，否则为0。