C语言 位操作符 ＞＞ ＜＜ | ^
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二进制码
二进制码介绍
整数7的二进制码
整数-7的二进制码
左移操作符 <<
例1
例2
右移操作符 >>
例
位与操作符 &
位或操作符 |
位异或操作符 ^
Demo：不能创建临时变量，实现两个数的交换
进制
- 二进制 0~1
- 八进制 0~7
- 十进制 0~9
- 十六进制 0~9 a~f
二进制码
二进制码介绍
- 正的整数的源码、反码、补码相同
- 负的整数的源码、反码、补码是要计算的
- 首个位符号位，符号位为0表示为正数，为1表示为负数
整数在内存中存储的是补码
整数7的二进制码
7 的二进制为 111，即 1*2的2次方 + 1*2的1次方 + 1*2的0次方
一个数字式4个字节，一个字节8个bit，即二进制源码如下
00000000000000000000000000000111 源码
00000000000000000000000000000111 反码
00000000000000000000000000000111 补码
整数-7的二进制码
10000000000000000000000000000111 源码
11111111111111111111111111111000 反码（源码的符号位不变，其他位按位取反就是反码）
11111111111111111111111111111001 补码（反码+1就是补码）
左移操作符 <<
左移操作符：左边丢弃，右边补0
左移把每一位向左移，相当于每一位二进制位上的数都乘2，所以总体是原来的2倍
例1
int a = 7;
int b = a << 1;
printf("a = %d\n", a); // 7
printf("b = %d\n", b); // 14 得到二进制源码 0000000000000000000000000001110，即14 —— 1*2的3次方 + 1*2的2次方 + 1*2的1次方 + 0*2的0次方
例2
11111111111111111111111111110010 左移1位后的补码 -1得到反码如下
二进制码 11111111111111111111111111110010 减去1后，最后一位数字0会变成1，并且往前找到第一个为1的数字，将它变成0，同时它后面所有的0都变成1，最终得到二进制码 11111111111111111111111111110001。
这是因为减1的操作是对每一个位数进行判断，如果是1就变成0，如果是0就要向前面的位借位，借位的操作是将前一位（即更高位）的数字减1，借位操作会一直向高位进行，直到遇到第一个为1的数字才停止，并将其变成0。
因此，我们可以将减1的过程表示为以下步骤：
- 将最后一位0变成1。
- 因为借位的操作会从低位依次向高位进行，所以从最后一位开始，往前找到第一个为1的数字，将其变成0。
- 把这个1后面的所有数字（0）都变成1。
比如 11111111111111111111111111110000 - 1 得到
11111111111111111111111111101111
11111111111111111111111111110001 左移1位后的反码 符号位不变，其他位取反得到源码如下
10000000000000000000000000001110 左移1位后的源码
int A = -7;
printf("B = %d\n", A << 1); // 得到二进制源码10000000000000000000000000001110 即-14右移操作符 >>
右移操作符：分两种
算术移位：右边丢弃，左边补原符号位（本编译器采用的是算术移位）
逻辑移位：右边丢弃，左边补0
例
11111111111111111111111111111100 右移1位后的补码 -1得到反码如下
11111111111111111111111111111011 右移1位后的反码
10000000000000000000000000000100 右移1位后的源码 即 -4
int c = 7;
printf("c = %d\n", c >> 1); // 3
int C = -7;
printf("C = %d\n", C >> 1); // -4位与操作符 &
按（2进制）位与 ———— 按补码进行运算，有一个为0，则为0，都为1则为1
int a = 3;
int b = -5;
int c = a & b;
/*
10000000000000000000000000000101 -5的源码
11111111111111111111111111111010 -5的反码
11111111111111111111111111111011 -5的补码
00000000000000000000000000000011 3的补/源码
00000000000000000000000000000011 与后的补码 （此处符号位是0，即也可看成源码）
*/
printf("c=%d\n", c); // 3位或操作符 |
按（2进制）位或 ———— 按补码进行运算，有一个为1，则为1，都为0即0
int a = 3;
int b = -5;
int d = a | b;
/*
11111111111111111111111111111011 -5的补码
00000000000000000000000000000011 3的补/源码
11111111111111111111111111111011 或后的补码 （此处符号位是1，则需要逆推为源码）
11111111111111111111111111111010 或后的反码
10000000000000000000000000000101 或后的源码
*/
printf("d=%d\n", d); // -5位异或操作符 ^
按（2进制）位异或 ———— 按补码进行运算，相同为0，相异为1
int a = 3;
int b = -5;
int e = a ^ b;
/*
11111111111111111111111111111011 -5的补码
00000000000000000000000000000011 3的补/源码
11111111111111111111111111111000 异或后的补码 （此处符号位是1，则需要逆推为源码）
11111111111111111111111111110111 异或后的反码
10000000000000000000000000001000 异或后的源码
*/
printf("e=%d\n", e); // -8Demo：不能创建临时变量，实现两个数的交换
位操作符与的规律
a ^ a = 0
0 ^ a = a
a ^ a ^ b = b
3^3 = 0 -> a^a= 0
011
011
000
0^5 = 5 -> 0^a = a
000
101
101
3^3^5 = 5
3^3^5 = 5 异或操作符支持交换律，如下
011
101
110
011
101
int A = 3;
int B = 5;
A = A ^ B; // A = 3 ^ 5
B = A ^ B; // B = 3 ^ 5 ^ 5 ————> 3
A = A ^ B; // A = 3 ^ 5 ^ 3 ————> 5
printf("A=%d B=%d\n", A, B); // 5, 3