【C语言】 操作符(上): -- 算数 -- 移位 -- 位操作符 -- 赋值 -- 单目 -- 关系 -- 逻辑操作符2

简介: 【C语言】 操作符(上): -- 算数 -- 移位 -- 位操作符 -- 赋值 -- 单目 -- 关系 -- 逻辑操作符2

2.2 左移操作符

移位规则:左边抛弃,右边补0

我们来看一段代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    //3的二进制序列:00000000 00000000 00000000 00000011
    int b = a << 1;
    printf("%d\n", b);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

效果展示:

Q:为什么 a << 1 变成了6呢?

A:我们使用图解:

3是正整数,原码就是补码。

这里应该注意的是 a ,对 a 进行了左移并将值赋给 b ,a 本身是不发生变化的。a << 1 这个表达式结果是 6 ,但是 a 是不变的。并且舍弃的确实是符号位,舍弃后紧挨着的那个数字充当符号位。

这次我们来看看 -3

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = -3;
    //原码二进制序列:10000000 00000000 00000000 00000011
    //反码二进制序列:11111111 11111111 11111111 11111100
    //补码二进制序列:11111111 11111111 11111111 11111101
    int b = a << 1;
    //补码二进制序列:11111111 11111111 11111111 11111010
    //反码二进制序列:10000000 00000000 00000000 00000101
    //原码二进制序列:10000000 00000000 00000000 00000110
    printf("%d\n", b);//打印是以原码来打印
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

效果展示:

我们继续画图分析:


注:负数的补码转换成反码有两种方式:-1,取反;取反+1。两种方式都是可以的。

2.3 右移操作符

移位规则:

右移运算分两种:
      1.逻辑移位

       左边用 0 补充,右边丢弃

       2.算术移位

       左边用原来值的符号位填充,右边丢弃
注:两种都是移几位相应补几位。

我们继续以代码来深入了解:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = -5;
  int b = a >> 1;
  printf("%d\n", b);
  printf("%d\n", a);
  return 0;
}

效果展示:


Q:为什么 b 变成了-3 呢?

我们来分析一下,有了左移的经验,这里就会容易不少。

这里我们也可以了解到 vs 2019 编译器做的是算数右移。

如果这里是逻辑右移的话符号位就是 0 ,得出来的就是 3。

警告:对于移位运算符,不要移动负位数,这个是标准未定义的。

3、位操作符

位操作符有:

& //按位与

| //按位或

^ //按位异或

注:它们的操作数必须是整数。

这里的位:是二进制位。

3.1 按位与

我们来看一段代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  int b = -5;
  int c = a & b;//按位与:对应的二进制位上有0为0,双1为1
  //00000000 00000000 00000000 00000011 -- 3的补码
  //10000000 00000000 00000000 00000101 -- -5的原码
  //11111111 11111111 11111111 11111010 -- -5的反码
  //11111111 11111111 11111111 11111011 -- -5的补码
  //00000000 00000000 00000000 00000011 -- 3的补码
  //00000000 00000000 00000000 00000011 -- &的结果,这里的补码和3的补码是一样的,因此打印的就是3
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

按位与的规则是:对应的二进制位上有0为0,同是1为1。


按照这个规则我们来分析一下 c 的补码是:


11111111 11111111 11111111 11111011 -- -5的补码


00000000 00000000 00000000 00000011 -- 3的补码


00000000 00000000 00000000 00000011 -- &的结果,符号位是 0 (表示正数),原反补码是相同的。


这里的补码和3的补码是一样的,因此打印的就是3。


效果展示:



3.2 按位或

按位或的规则是:对应的二进制位上有1为1,同是0为0

我们来看一段代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  int b = -5;
  int c = a | b;//按位或:对应的二进制位上有1为1,双0为0
  //00000000 00000000 00000000 00000011 -- 3的补码
  //10000000 00000000 00000000 00000101 -- -5的原码
  //11111111 11111111 11111111 11111010 -- -5的反码
  //11111111 11111111 11111111 11111011 -- -5的补码
  //00000000 00000000 00000000 00000011 -- 3的补码
  //11111111 11111111 11111111 11111011 -- |的结果
  printf("%d\n", c);
  return 0;
}

按照这个规则我们来分析一下 c 的补码是:


11111111 11111111 11111111 11111011 -- -5的补码


00000000 00000000 00000000 00000011 -- 3的补码


11111111 11111111 11111111 11111011 -- |的结果(这里的补码和 -5 的补码是一样的)


这里的符号位为 1 (代表是负数),因此这需要将补码转为原码。


原码:10000000 00000000 00000000 00000101


c 的原码转为 10 进制就是 -5。


效果展示:

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