【C语言】：中移位操作符，位操作符详运算规则详解

1.了解原码，反码，补码

整数的二进制表示方法又三种：原码，反码，补码。

有符号整数的三种表示方法均包含符号位和数值位两部分，二进制序列中，最高位的1位是被当作符号位，其余的都是数值位。

在符号位中，用0表示“正”，用1表示”负“。

科学家们规定：

正整数的原，反，补码都相同。

负整数的三种表示方法各不相同。

补码得到原码也可以使用：取反，+1的操作。

原码：直接将数值按照正负的形式翻译成二进制得到的就是原码。

反码：原码的符号位不变，其他位依次按位取反就是反码。

补码：反码+1就得到补码。

补码得到原码也可以使用：取反，+1的操作。

以下是举例：

对于整型来说：数据存放在内存中其实存放的是补码。

对于整型来说：数据存放在内存中其实存放的是补码。

2.移位（二进制位）操作符

注：移位操作符的操作数只能是整数。

2.1 左移操作符<<

移位规则：左边抛弃，右边补0。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 6;
  int b = (a << 1);
  printf("%d\n", b);
  printf("%d\n", a);
}

其中a<<1画图为：

以%d打印出来时是用原码，而正数的三码相同，所以b=12。

但是a自己的值不变，a=6。

当a=-6时：

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = -6;
  int b = a << 1;
  printf("%d\n", b);
  printf("%d\n", a);
}

其中a<<1画图为：

此时b=-12，a=-6。

2.2 右移操作符>>

移位规则：首先右移运算份两种：

1.逻辑右移：左边用0填充，右边丢弃

2.算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃

而这两种右移取决于编译器的实现，常见的编译器都是算术右移。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 6;
  int b = a >> 1;
  printf("%d\n", b);
  printf("%d\n", a);
}

所以最后打印出来是b=3,a=6。

当a=-6时：

int main()
{
  int a = -6;
  int b = a >> 1;
  printf("%d\n", b);
  printf("%d\n", a);
}

其中a<<1画图为：

打印结果b=-3,a=-6。

3.位（二进制位）操作符：&、|、^、~

位操作符有：

1. & //按位与
2. | //按位或
3. ^ //按位异或
4. ~ //按位取反

注：他们的操作数必须是整数。

直接上代码：

1.& 按位与：对应二进制位，有0则0，全1为1。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  int b = -5;
  int c = a & b;
  printf("%d\n", c);
  
  return 0;
}

其中a&b画图为:

最后打印的结果为c=3。

2.| 按位或：对应二进制位，有1则1，全0为0。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  int b = -5;
  int c = a | b;
  printf("%d\n", c);
  
  return 0;
}

其中a|b画图为:

最后打印的结果是c=-5。

3.^ 按位异或：对应二进制位，相同为0，不同为1。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 3;
  int b = -5;
  int c = a ^ b;
  printf("%d\n", c);
  
  return 0;
}

其中a^b画图为:

最后打印出来的结果c=-8。

4.~ 按位取反：对二进制序列全部按位取反即可。

int main()
{
  int a = 0;
  int b = ~a;
  printf("%d\n", b);
  
  return 0;
}

其中~a画图为:

最后打印结果是b=-1。