位操作运算练习（前2篇转来学习备份）

柔情只为你懂 2022-08-27 15:49 50阅读 0赞

**转：**

http://blog.csdn.net/shamohua/article/details/5783582

C语言的设计具备了汇编语言的运算能力，它支持全部的位操作符。位操作符是对字节或字中的位进行测试、置位或移位处理，在对微处理器的编程中，特别适合对寄存器、I/O端口进行操作。

6种伟操作符：

（1） & ：按位“与”——仅当两个操作数为1时，结果为1，否则为0。如：1000 1000  & 1000 0001  = 1000 0000；

（2） | ：按位“或”——仅当两个操作数为0时，结果为0，否则为1。如：1000 1000 | 1000 0001 = 1000 1001；

（3） ^：按位“异或”——仅当两个操作数不同时，相应的输出结果才为1，否则为0。

如：1000 1000 ^ 1000 0001 = 0000 1001 ；

（4） ~ ：“取反”——把1置为0，0置为1。如：~1000 1000 = 0111 0111；

（5） <<： “左移”——将变量的各位按要求向左移动若干位。如：0000 1000 <<3 = 0100 0000；

（6） >>： “右移”——将变量的各位按要求向右移动若干位。如：0000 1000>>3=0000 0001；

位运算符的应用：

（1）直接交换两个变量的值

例如，若有变量a = 3，b = 4，想要交换它们的值，可以做如下一组操作：

a ^ = b

b ^ = a

a ^ = b

首先，a ^ = b:

a    0000 0011

^   b    0000 0100

a =     0000 0111

其次，b ^ = a:

b    0000 0100

^   a    0000 0111

b =     0000 0011

最后，a ^ = b:

a    0000 0111

^   b    0000 0011

a =     0000 0100

这样，a、b两个变量中的值就进行了对调。

（2)快速乘除运算

移位操作可用于整数的快速乘除运算，左移一位等效于乘2，而右移一位等效于除以2。

如：x = 7， 二进制表达为：0000 0111，

x < < 1               0000 1110，相当于： x =2\*7=14，

x < < 3               0111 0000，相当于： x=14\*2\*2\*2=112

x < < 2               1100 0000，             x= 192

在作第三次左移时，其中一位为1的位移到外面去了，而左边只能以0补齐，因而便不等于112\*2\*2=448，而是等于192了。当x按刚才的步骤反向移动回去时，就不能返回到原来的值了，因为左边丢掉的一个1，再也不能找回来了：

x > > 2              0011 0000，          x=48

x > > 3              0000 0110            x=48/8=6

x > > 1              0000 0011            x=6/2=3

（3)将寄存器指定位置为1

PORTA |= (1<<n)  将porta的第n为置为1，其他为不变。比如说，你如果想将第4位置1，就使用：

PORTA | = (1<< 4) 就行了。当然，也可以使用：

PORTA | = (1<< 7) | (1<< 4 ) | (1<< 0) 这样的指令一次将设第8、5和1位置1，但又不影响到其它位的状态。

（4）将寄存器指定位置为0

PORTA &= ~（1<<n )

这条指令将寄存器的任意位清0，而又不影响其它位的现有状态。比如说，你如果想将第4位清0，就使用：

PORTA & = ~ (1<< 4) 就行了。

下面是POJ 3748题，应用了位操作符：

/\*  
位操作

Description

假设你工作在一个32位的机器上，你需要将某一个外设寄存器的第X位设置成0(最低位为第0位，最高位为第31位)，  
将第Y位开始的连续三位设置成110（从高位到低位的顺序），而其他位保持不变。对给定的寄存器值R，及X，Y，  
编程计算更改后的寄存器值R。  
Input

仅一行，包括R,X,Y，以逗号","分隔，R为16进制表示的32位整数，X,Y在0-31之间且Y>=3，(Y-X)的绝对值>=3，保证两次置位不会重合  
Output

更改后的寄存器值R（16进制输出）  
Sample Input

12345678,0,3  
Sample Output

1234567c  
Source

\*/

\#include <stdio.h>

int main()  
\{  
 int R, X, Y;

scanf("%x,%d,%d",&R,&X,&Y);

R &= ~(1<<X);

\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

http://blog.163.com/xzj\_nj/blog/static/782765682009717112141545/

c语言位操作

2008-11-22 13:16

<table style="line-height:28px; font-family:'Hiragino Sans GB W3','Hiragino Sans GB',Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; font-size:16px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> C语言位操作（转） 在计算机程序中，数据的位是可以操作的最小数据单位，理论上可以用“位运算”来完成所有的运算和操作。一般的位操作是用来控制硬件的，或者做数据变换使用，但是，灵活的位操作可以有效地提高程序运行的效率。C语言提供了位运算的功能， 这使得C语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。 　　位运算符C语言提供了六种位运算符： 　　&amp; 按位与 　　| 按位或 　　^ 按位异或 　　~ 取反 　　&lt;&lt; 左移 　　&gt;&gt; 右移 　　1. 按位与运算 按位与运算符"&amp;"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。 　　例如：9&amp;5可写算式如下： 00001001 (9的二进制补码)&amp;00000101 (5的二进制补码)　00000001 (1的二进制补码)可见9&amp;5=1。 　　按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ， 保留低八位， 可作 a&amp;255 运算 ( 255 的二进制数为0000000011111111)。 应用： a. 清零特定位 (mask中特定位置0，其它位为1，s=s&amp;mask) b. 取某数中指定位 (mask中特定位置1，其它位为0，s=s&amp;mask) 　　2. 按位或运算 按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。 　　 例如：9|5可写算式如下： 00001001|00000101 00001101 (十进制为13)可见9|5=13 应用： 常用来将源操作数某些位置1，其它位不变。 (mask中特定位置1，其它位为0 s=s|mask) 　　3. 按位异或运算 按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。参与运算数仍以补码出现，例如9^5可写成算式如下： 00001001^00000101 00001100 (十进制为12) 应用： a. 使特定位的值取反 (mask中特定位置1，其它位为0 s=s^mask) b. 不引入第三变量，交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1) 目 标 操 作 操作后状态 a=a1^b1 a=a^b a=a1^b1,b=b1 b=a1^b1^b1 b=a^b a=a1^b1,b=a1 a=b1^a1^a1 a=a^b a=b1,b=a1 　　4. 求反运算 求反运算符～为单目运算符，具有右结合性。 其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。例如～9的运算为： ~(0000000000001001)结果为：1111111111110110 　　5. 左移运算 左移运算符“&lt;&lt;”是双目运算符。其功能把“&lt;&lt; ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由“&lt;&lt;”右边的数指定移动的位数， 高位丢弃，低位补0。 其值相当于乘2。例如： a&lt;&lt;4 指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3)，左移4位后为00110000(十进制48)。 6. 右移运算 右移运算符“&gt;&gt;”是双目运算符。其功能是把“&gt;&gt; ”左边的运算数的各二进位全部右移若干位，“&gt;&gt;”右边的数指定移动的位数。其值相当于除2。 　　例如：设 a=15，a&gt;&gt;2　表示把000001111右移为00000011(十进制3)。对于左边移出的空位，如果是正数则空位补0，若为负数，可能补0或补1，这取决于所用的计算机系统。移入0的叫逻辑右移，移入1的叫算术右移，Turbo C采用逻辑右移。 main(){ 　unsigned a,b; 　printf("input a number: "); 　scanf("%d",&amp;a); 　b=a&gt;&gt;5; 　b=b&amp;15; 　printf("a=%d b=%d ",a,b); } 　　再看一例: main(){ 　char a='a',b='b'; 　int p,c,d; 　p=a; 　p=(p&lt;&lt;8)|b; 　d=p&amp;0xff; 　c=(p&amp;0xff00)&gt;&gt;8; 　printf("a=%d b=%d c=%d d=%d ",a,b,c,d); } 浮点数的存储格式： 浮点数的存储格式是符号+阶码(定点整数)+尾数(定点小数) SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM 即1位符号位(0为正，1为负），8位指数位，23位尾数位 浮点数存储前先转化成2的k次方形式，即： f = A1*2^k + A2*2^(k-1) + ... + Ak +... +An*2^(-m) (Ai = {0, 1}, A1 = 1) 如5.5=2^2 + 2^0 + 2^(-1) 其中的k就是指数，加127后组成8位指数位 5.5的指数位就是2+127 = 129 = 10000001 A2A3.....An就是尾数位，不足23位后补0 所以5.5 = 01000000101000000000000000000000 = 40A00000 所以，对浮点数*2、/2只要对8位符号位+、- 即可，但不是左移、右移 关于unsigned int 和 int 的在位运算上的不同，下面有个CU上的例子描述的很清楚： [问题]：这个函数有什么问题吗？ / /** * 本函数将两个16比特位的值连结成为一个32比特位的值。 * 参数：sHighBits 高16位 * sLowBits 低16位 * 返回：32位值 **/ long CatenateBits16(short sHighBits, short sLowBits) { long lResult = 0; /* 32位值的临时变量*/ /* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */ lResult = sHighBits; lResult &lt;&lt;= 16; /* 清除32位值的低16位 */ lResult &amp;= 0xFFFF0000; /* 将第二个16位值放入32位值的低16位 */ lResult |= (long)sLowBits; return lResult; } / [问题的发现]： 我们先看如下测试代码： / int main() { short sHighBits1 = 0x7fff; short sHighBits2 = 0x8f12; unsigned short usHighBits3 = 0xff12; short sLowBits1 = 0x7bcd; long lResult = 0; printf("[sHighBits1 + sLowBits1] "; lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits1); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits1); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits1); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); } / 运行结果为： [sHighBits1 + sLowBits1] lResult = 7fff7bcd lResult = 8f127bcd lResult = ff127bcd 嗯，运行很正确嘛……于是我们就放心的在自己的程序中使用起这个函数来了。 可是忽然有一天，我们的一个程序无论如何结果都不对！经过n个小时的检查和调试，最后终于追踪到……CatenateBits16() ！？它的返回值居然是错的！！ “郁闷！”你说，“这个函数怎么会有问题呢！？” 可是，更郁闷的还在后头呢，因为你把程序中的输入量作为参数，在一个简单的main()里面单步调试： / int main() { short sHighBits1 = 0x7FFF; short sHighBits2 = 0x8F12; unsigned short usHighBits3 = 0x8F12; short sLowBits1 = 0x7BCD; //你实际使用的参数 short sLowBits2 = 0x8BCD; //你实际使用的参数 long lResult = 0; printf("[sHighBits1 + sLowBits1] "; lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits1); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits1); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits1); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); printf(" [sHighBits1 + sLowBits2] "; lResult = CatenateBits16(sHighBits1, sLowBits2); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(sHighBits2, sLowBits2); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); lResult = CatenateBits16(usHighBits3, sLowBits2); printf("lResult = %08x ", lResult, lResult); return 0; } / 发现结果竟然是： [sHighBits1 + sLowBits1] lResult = 7fff7bcd lResult = 8f127bcd lResult = 8f127bcd [sHighBits1 + sLowBits2] lResult = ffff8bcd //oops! lResult = ffff8bcd //oops! lResult = ffff8bcd //oops! 前一次还好好的，后一次就ffff了？X档案？ [X档案的真相]： 注意那两个我们用来当作低16位值的sLowBits1和sLowBits2。 已知： 使用 sLowBits1 = 0x7bcd 时，函数返回正确的值； 使用 sLowBits2 = 0x8bcd 时，函数中发生X档案。 那么，sLowBits1与sLowBits2有什么区别？ 注意了，sLowBits1和sLowBits2都是short型（而不是unsigned short），所以在这里，sLowBits1代表一个正数值，而sLowBits2却代表了一个负数值（因为8即是二进制1000，sLowBits2最高位是1）。 再看CatenateBits16()函数： / long CatenateBits16(short sHighBits, short sLowBits) { long lResult = 0; /* 32位值的临时变量*/ /* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */ lResult = sHighBits; lResult &lt;&lt;= 16; /* 清除32位值的低16位 */ lResult &amp;= 0xFFFF0000; /* 将第二个16位值放入32位值的低16位 */ lResult |= (long)sLowBits; //注意这一句！！！！ return lResult; } / 如果我们在函数中用 printf("sLowBits = %04x ", sLowBits); 打印传入的sLowBits值，会发现 sLowBits = 0x7bcd 时，打印结果为 sLowBits = 7bcd 而sLowBits = 0x8bcd时，打印结果为 sLowBits = ffff8bcd 是的，即使用%04x也打印出8位十六进制。 因此，我们看出来了： 当sLowBits = 0x8bcd时，函数中 "lResult |= (long)sLowBits;" 这一句执行，会先将sLowBits转换为 0xffff8bcd 再与lResult做或运算。由于现在lResult的值为 0xXXXX0000 （其中XXXX是任何值），所以显然，无论sHighBits是什么值，最后结果都会是 0xffff8bcd 而当sLowBits = 0x7bcd时，函数中 "lResult |= (long)sLowBits;" 这一句执行，会先将sLowBits转换为 0x00007bcd 再与lResult做或运算。这样做或运算出来的结果当然就是对的。 也就是说，CatenateBits16()在sLowBits的最高位为0的时候表现正常，而在最高位为1的时候出现偏差。 [教训：在某些情况下作位运算和位处理的时候，考虑使用无符号数值——因为这个时候往往不需要处理符号。即使你需要的有符号的数值，那么也应该考虑自行在调用CatenateBits16()前后做转换——毕竟在位处理中，有符号数值相当诡异！] 下面这个CatenateBits16()版本应该会好一些： / unsigned long CatenateBits16(unsigned short sHighBits, unsigned short sLowBits) { long lResult = 0; /* 将第一个16位值放入32位值的高16位 */ lResult = sHighBits; lResult &lt;&lt;= 16; /* 清除32位值的低16位 */ lResult &amp;= 0xFFFF0000; /* 将第二个16位值放入32位值的低16位 */ lResult |= (long)sLowBits &amp; 0x0000FFFF; return lResult; } / 注意其中的 "lResult |= (long)sLowBits &amp; 0x0000FFFF;"。事实上，现在即使我们把CatenateBits16()函数的参数（特别是sLowBits）声明为short，结果也会是对的。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

# c语言位操作的一些注意事项 1. 位操作尽量使用unsigned char，而不是char，否则会使你混乱 如果你使用char，那么一个普通的字符，0xe3,因为首位是1，所以当他被转换为16位长时，成了0xffffffe3，而不是我们想要的0x000000e3，因为他是一个有符号的负数。 举例如下： \#include <stdlib.h> \#include <stdio.h> int main() \{ //    char buf\[10\] = \{0\};     unsigned char buf\[10\] = \{0\};     char sbuf\[10\] = \{0\};     buf\[0\] = 0xe3;     buf\[1\] = 0xb4;     sbuf\[0\] = 0xe3;     sbuf\[1\] = 0xb4;     unsigned short pid1, pid2, pid3;      /\*bit operations with unsigned chars\*/     printf("bit operations with unsigned chars:\\n");     pid1= (buf\[0\]&0x1f);     pid2= ((buf\[0\]&0x1f)<<8);     pid3= ((buf\[0\]&0x1f)<<8)|buf\[1\];          printf( "pid1 = %x\\n", pid1  );     printf( "pid2 = %2x\\n", pid2  );     printf( "pid3 = %2x\\n", pid3  ); /\*bit operations with signed chars\*/     printf("bit operations with signed chars:\\n");     pid1= (sbuf\[0\]&0x1f);     pid2= ((sbuf\[0\]&0x1f)<<8);     pid3= ((sbuf\[0\]&0x1f)<<8)|sbuf\[1\];          printf( "pid1 = %x\\n", pid1  );     printf( "pid2 = %2x\\n", pid2  );     printf( "pid3 = %2x\\n", pid3  ); \} 结果如下： \[shaoting@serverbj6:/user/shaoting/DVB-T\]$ ./a.out  bit operations with unsigned chars: pid1 = 3 pid2 = 300 pid3 = 3b4 bit operations with signed chars: pid1 = 3 pid2 = 300 pid3 = ffb4 可见，pid3的两次取值，因为一个是针对unsigned char的buffer,另一个是针对char的buffer而使结果不同。 2. 每次操作最好用括号括起来，不要随意猜想其算术优先级 位操作的优先级比算数运算优先级低，如果记不清楚，就将其括起来，不要想当然，例子： \#include <stdlib.h> \#include <stdio.h> int main() \{     unsigned char buf\[10\] = \{0\};     buf\[0\] = 0xf0;     buf\[1\] = 0x03;     unsigned short pid3, pid4;          pid3= 5+ ((buf\[0\]&0x0f)<<8)|buf\[1\];     pid4 =5+ (((buf\[0\]&0x0f)<<8)|buf\[1\]);          printf( "pid3 = %2x\\n", pid3  );     printf( "pid4 = %2x\\n", pid4  );      \} 结果： \[shaoting@serverbj6:/user/shaoting/DVB-T\]$ ./a.out  pid3 =  7 pid4 =  8 可见，我们以为pid3和pid4结果应该是一样的，都是8，但我们错了，pid3的计算结果其实是等于 （5+ ((buf\[0\]&0x0f)<<8)）|buf\[1\]，即先进行了加法计算，在进行了位与计算。 #

在对单处机进行编程的过程中，对位的操作是经常遇到的。C51对位的操控能力是非常强大的。从这一点上， 
可以看出C不光具有高级语言的灵活性，又有低级语言贴近硬件的特点。这也是在各个领域中都可以看到C的重 
原因。在这一节中将详细讲解C51中的位操作及其应用。  
1、位运算符  
C51提供了几种位操作符，如下表所示：  
1）“按位与”运算符（&）  
参加运算的两个数据，按二进位进行“与”运算。原则是全1为1,有0为0,即：  
0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;  
如下例：  
a=5&3; //a=(0b 0101) & (0b 0011) =0b 0001 =1  
那么如果参加运算的两个数为负数，又该如何算呢？会以其补码形式表示的二进制数来 
与运算。  
a=-5&-3; //a=(0b 1011) & (0b1101) =0b 1001 =-7   
在实际的应用中与操作经常被用于实现特定的功能：  
1.清零  
“按位与”通常被用来使变量中的某一位清零。如下例：  
a=0xfe; //a=0b 11111110  
a=a&0x55;   
//使变量a的第1位、第3位、第5位、第7位清零 a= 0b 01010100  
2.检测位  
要知道一个变量中某一位是‘1’还是‘0’，可以使用与操作来实现。  
a=0xf5; //a=0b 11110101  
result=a&0x08; //检测a的第三位,result=0  
3.保留变量的某一位  
要屏蔽某一个变量的其它位，而保留某些位，也可以使用与操作来实现。  
a=0x55; //a=0b 01010101  
运算符  含义  运算符  含义  
&  按位与  ~  取反  
|  按位或  <<   左移  
^  按位异或  >>   右移

a=a&0x0f; //将高四位清零，而保留低四位 a=0x05    
  2）“按位或”运算符（｜）                          
            参与或操作的两个位，只要有一个为‘1’，则结果为‘1’。即有‘1’为‘1’  
‘0’为‘0’。   
                           0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1;   
例如：   
                a=0x30|0x0f; //a=(0b00110000)|(0b00001111)=(0b00111111)=0x3f   
“按位或”运算最普遍的应用就是对一个变量的某些位置‘1’。如下例：   
a=0x00; //a=0b 00000000   
a=a|0x7f; //将a的低7位置为1,a=0x7f   
3)“异或”运算符（＾）   
            异或运算符＾又被称为XOR运算符。当参与运算的两个位相同（‘1’与‘1’或  
与‘0’）时结果为‘0’。不同时为‘1’。即相同为0，不同为1。   
           0^0=0; 0^1=1; 1^0=1;1^1=0;   
例如：   
                a=0x55^0x3f; //a=(0b01010101)^(0b00111111)=(0b01101010)=0x6a   
异或运算主要有以下几种应用：   
            1.翻转某一位   
                  当一个位与‘1’作异或运算时结果就为此位翻转后的值。如下例：

当一个位与‘1’作异或运算时结果就为此位翻转后的值。如下例：   
a=0x35; //a=0b00110101   
a=a^0x0f; //a=0b00111010 a的低四位翻转   
                  关于异或的这一作用，有一个典型的应用，即取浮点的相反数，具体的实现  
下：   
f=1.23; //f为浮点型变量  值为1.23   
f=f\*-1; //f乘以-1，实现取其相反数，要进行一次乘运算   
f=1.23;   
((unsigned char \*)&f)\[0\]^=0x80; //将浮点数f的符号位进行翻转实现取相反数    
             
            2.保留原值   
              当一个位与‘0’作异或运算时，结果就为此位的值。如下例：   
a=0xff; //a=0b11111111   
a=a^0x0f; //a=0b11110000 与0x0f作异或，高四位不变，低四位翻转   
            3.交换两个变量的值，而不用临时变量   
              要交换两个变量的值，传统的方法都需要一个临时变量。实现如下：   
void swap(unsigned char \*pa,unsigned char \*pb)   
\{   
unsigned char temp=\*pa;//定义临时变量，将pa指向的变量值赋给它   
\*pa=\*pb;   
\*pb=temp;  //变量值对调   
\}   
而使用异或的方法来实现，就可以不用临时变量，如下：

void swap\_xor(unsigned char \*pa,unsigned char \*pb)

\{  
\*pa=\*pa^\*pb;  
\*pb=\*pa^\*pb;  
\*pa=\*pa^\*pb; //采用异或实现变量对调  
\}  
从上例中可以看到异或运算在开发中是非常实用和神奇的。  
  4）“取反”运算符（~）  
                  与其它运算符不同，“取反”运算符为单目运算符，即它的操作数只有一个 
它的功能就是对操作数按位取反。也就是是‘1’得‘0’，是‘0’得‘1’。  
                         ~1=0; ~0=1;  
如下例：  
a=0xff; //a=0b11111111  
a=~a; //a=0b00000000  
1.对小于0的有符号整型变量取相反数  
d=-1;   
//d为有符号整型变量，赋值为-1，内存表示为0b 11111111 11111111  
d=~d+1; //取d的相反数,d=1,内存表示0b 00000000 00000001                
    此例运用了负整型数在内存以补码方式来存储的这一原理来实现的。负数的补码方式是这样 
的：负数的绝对值的内存表示取反加1，就为此负数的内存表示。如-23如果为八位有 
符号整型数，则其绝对值23的内存表示为0b00010111，对其取反则为0b11101000 
再加1为0b11101001，即为0XE9，与Keil仿真结果是相吻合的：  
      2.增强可移植性  
                    关于“增强可移植性”用以下实例来讲解：  
                    假如在一种单片机中unsigned char类型是八个位（1个字节），那么一个此 
型的变量a=0x67，对其最低位清零。则可以用以下方法：  
a=0x67; //a=0b 0110 0111  
a=a&0xfe; //a=0b 0110 0110  
上面的程序似乎没有什么问题，使用0xfe这一因子就可以实现一个unsigned char型的变量最低位清 
零。但如果在另一种单片机中的unsigned char类型被定义为16个位（两个字节）， 
那么这种方法就会出错，如下：  
b=0x6767; //假设b为另一种单片机中的unsigned char 类型变量，值为0b 0110  
0111 0110 0111  
b=b&0xfe; //如果此时因子仍为0xfe的话，则结果就为0b 0000 0000 0110 0110  
0x0066，而与0x6766不相吻合   
上例中的问题就是因为不同环境中的数据类型差异所造成的，即程序的可移植性不好。对于这种 
况可以采用如下方法来解决：   
a=0x67; //a=0b 0110 0111  
a=a&~1; //在不同的环境中~1将自动匹配运算因子，实现最后一位清零  a=0x66 
其中~1为 0b 11111110  
b=0x6767; //a=0b 0110 0111 0110 0111  
b=a&~1; //~1=0b 1111 1111 1111 1110，b=0b 0110 0111 0110 0110 ，即0x6766 
5）左移运算符（<<）

左移运算符用来将一个数的各位全部向左移若干位。如：  
                   a=a<<2  
表示将a的各位左移2位，右边补0。如果a=34(0x22或0b00100010)，左移2位得0b10001000，即十 
的136。高位在左移后溢出，不起作用。  
                    从上例可以看到，a被左移2位后，由34变为了136，是原来的4倍。而如果左 
移1位，就为0b01000100，即十进制的68，是原来的2倍，很显然，左移N位，就等 
乘以了2N。但一结论只适用于左移时被溢出的高位中不包含‘1’的情况。比如 
a=64; //a=0b 0100 0000  
a=a<<2; //a=0b 0000 0000  
其实可以这样来想，a为unsigned char型变量，值为64，左移2位后等于乘以了4，即64X4＝256， 
种类型的变量在表达256时，就成为了0x00，产生了一个进位，即溢出了一个 
‘1’。  
                    在作乘以2N这种操作时，如果使用左移，将比用乘法快得多。因此在程序中 
适应的使用左移，可以提高程序的运行效率。  
6）右移运算符  
                 右移与左移相类似，只是位移的方向不同。如：  
                                   a=a>>1  
表示将a的各位向右移动1位。与左移相对应的，左移一位就相当于除以2，右移N位，就相当于除以 
2N。  
                   在右移的过程中，要注意的一个地方就是符号位问题。对于无符号数右移时 
边高位移和‘0’。对于有符号数来说，如果原来符号位为‘0’，则左边高位为 
入‘0’，而如果符号位为‘1’，则左边移入‘0’还是‘1’就要看实际的编译 
了，移入‘0’的称为“逻辑右移”，移入‘1’的称为“算术右移”。Keil中采用 
“算术右移”的方式来进行编译。如下：

d=-32; //d为有符号整型变量，值为-32，内存表示为0b 11100000  
d=d>>1;//右移一位 d为 0b 11110000 即-16，Keil采用"算术逻辑"进行编译  
7）位运算赋值运算符  
                    在对一个变量进行了位操作中，要将其结果再赋给该变量，就可以使用位 
算赋值运算符。位运算赋值运算符如下：  
&=, |=,^=,~=,<<=, >>=  
例如：a&=b相当于a=a&b,a>>=2相当于a>>=2。  
    8）不同长度的数据进行位运算  
                    如果参与运算的两个数据的长度不同时，如a为char型，b为int型，则编译 
将二者按右端补齐。如果a为正数，则会在左边补满‘0’。若a为负数，左边补满 
‘1’。如果a为无符号整型，则左边会添满‘0’。  
a=0x00; //a=0b 00000000  
d=0xffff; //d=0b 11111111 11111111  
d&=a; //a为无符号型，左边添0，补齐为0b 00000000 00000000，d=0b 00000000  
00000000

练习

![SouthEast][]

![SouthEast 1][]![SouthEast 2][]![SouthEast 3][]![SouthEast 4][]

/*位操作运算练习
 将某无符号整型数据的第0-3位清零
 将某无符号整型数据的第4-7位置1
 将某无符号整型数据的第0-3位取反
 */
 
 #include <stdio.h>
 
 int main(void)
 {
 	unsigned n;
 	scanf("%x", &n);
 	printf("0-3 clear:0x%x\n", n & 0xfffffff0);
 	printf("4-7 set 1:0x%x\n", n | 0x000000f0);
 	printf("0-3 set ~:0x%x\n", n ^ 0x0000000f);
 
 	return 0;
 }

//判断某个数是奇数还是偶数
 
 #include <stdio.h>
 
 int main(void)
 {
 	unsigned n,tmp;
 	scanf("%x", &n);
 	tmp = n & 0x00000001;
 	if(tmp == 0x01){
 		printf("odd\n");
 	}else printf("even\n");
 	
 
 
 	return 0;
 }

下题思路：

通过位运算将整型数据的某些位清零
    通过位运算将整型数据的某些位置1

![20140718135532087][]

![20140718135547811][]

/*
 通过位运算将整型数据的某些位清零
 通过位运算将整型数据的某些位置1
 unsigned cleanbits(unsigned int n, int start, int end)
 unsigned setbits(unsigned int n, int start, int end)
 
 */
 
 #include <stdio.h>
 
 unsigned cleanbits(unsigned n, int start, int end)
 {	
 	unsigned tmp;
 	tmp = n & ~( ~( (~0) << (end - start + 1) ) << start );
 	printf("before:0x%x\ncleanbits:0x%x\n", n, tmp);
 	return 0;
 }
 unsigned setbits(unsigned n, int start, int end)
 {	
 	unsigned tmp;
 	tmp = n | ~( (~0) << (end - start + 1) ) << start;
 	printf("before:0x%x\nsetbits:0x%x\n", n, tmp);
 	return 0;
 }
 
 
 int main(void)
 {
 	unsigned n;
 	int start, end;
 	printf("输入整形数据n，起始bits位start的值,结束bits位end的值\n");
 	scanf("%x%d%d", &n, &start, &end);
 	cleanbits(n, start, end);
 	setbits(n, start, end);
 	return 0;
 }
 
 *********************
 输入整形数据n，起始bits位start的值,结束bits位end的值
 256 0 3
 before:0x256
 cleanbits:0x250
 before:0x256
 setbits:0x25f
 **********************

[SouthEast]: /images/20220823/d0cede1269234d7b80503d6bda8d75db.png
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[SouthEast 3]: https://img-blog.csdn.net/20140718103410343?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGluYm91bmNvbnN0cmFpbnQ=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
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[20140718135532087]: /images/20220823/39be9c696d8a455695b57c3cb6756eed.png
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