C语言-运算符

1. 按位与运算符（&）

        按位与运算符对两个整数的每一位执行“与”操作。只有当两个相应位都为 1 时，结果才为 1

        ；否则为 0。

// 示例
int a = 5;      // 二进制: 0101
int b = 3;      // 二进制: 0011
int result = a & b;  // 结果: 0001，即 1

2. 按位或运算符（|）

        按位或运算符对两个整数的每一位执行“或”操作。只要对应的位之一为 1，结果就为 1；

        只有两个位都是 0 时，结果才为 0。

// 示例
int a = 5;      // 二进制: 0101
int b = 3;      // 二进制: 0011
int result = a | b;  // 结果: 0111，即 7

3. 按位异或运算符（^)

        按位异或运算符对两个整数的每一位执行“异或”操作。当两个相应位不相同时，结果为 1；

        相同则为 0。

// 示例
int a = 5;      // 二进制: 0101
int b = 3;      // 二进制: 0011
int result = a ^ b;  // 结果: 0110，即 6

4. 按位取反运算符（ ~ )

        按位取反运算符会将操作数的每一位都取反，即将 1 变为 0，将 0 变为 1。

// 示例
int a = 5;      // 二进制: 0101
int result = ~a;  // 结果: 1010（对于 32 位系统，它会是 -6）

5. 左移运算符（<<）

        左移运算符将操作数的所有位向左移动指定的位数。移动时，空出的低位填充 0。

        左移实际上是将数字乘以 2 的指定次方。

// 示例
int a = 5;      // 二进制: 0101
int result = a << 1;  // 结果: 1010，即 10

6. 右移运算符（>>）

        右移运算符将操作数的所有位向右移动指定的位数。对于无符号整数，空出的高位

        会填充 0；对于有符号整数，空出的高位会填充符号位（即补充 0 或 1，取决于符号位）。

// 示例
int a = 5;      // 二进制: 0101
int result = a >> 1;  // 结果: 0010，即 2

7. 算术右移与逻辑右移

        算术右移：保留符号位，高位补充符号位（负数补充 1，正数补充 0）。

        逻辑右移：无论符号，始终将高位补充为 0。

8. 使用场景

        位运算通常用于以下场景：

                优化性能：位运算通常比算术运算更高效。

                权限标志：在操作系统或嵌入式系统中，位运算常用于存储和检查多个状态位或权限

                标志。

                加密与解密：许多加密算法使用位运算。

                二进制数据处理：位运算常用于直接操作二进制数据，如图像处理、压缩算法等。

9. 总结

位运算提供了高效、低级别的运算方式，用于处理二进制数据，广泛应用于系统编程和硬件控制等领域。