【C语言初阶】操作符之 位运算符详解（“ ＜＜ ”，“ ＞＞ ”，“ & ”，“ | ”，“ ^ ”，“ ~ ”）
目录
C语言中六种位运算符：
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~取反
>>右移
<<左移
位运算符用来对二进制位进行操作，C语言中提供了如上表所示的位运算符。
位运算符中，除 ～ （取反）以外，其余均为双目运算符。
位运算符操作数只能为整型和字符型数据。
一、位移运算符
1、移位运算符简介
在C语言中，移位运算符有双目移位运算符：<<（左移）和>>（右移）。
左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动，移出位被丢弃，右边移出的空位一律补 0 。
右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动，移出位被丢弃，左边移出的空位一律补 0 ，或者补符号位，这由不同的机器而定。在使用补码作为机器数的机器中，正数的符号位为? 0 ，负数的符号位为 1 。
听不懂是吧，接下来且听我详解。
2、先要了解一点
首先，要了解原码、反码、补码（简单说一下）
整数在内存中存储的形式是补码的二进制。
整数的二进制表示：有3种（原码、反码、补码）
原码：直接根据数值写出的二进制序列就是原码（32位）
反码：原码的符号位不变，其他位按位取反就是反码
补码：反码加1，就是补码
对于正整数的原码、反码、补码都相同；负数是存放在二进制的补码中，负整数的原码、反码、补码都不相同。
?
?例如：1（正整数的原码、反码、补码都相同）
原码：0000000 00000000 00000000 00000001
反码：0000000 00000000 00000000 00000001
补码：0000000 00000000 00000000 00000001最高位为0 ，也是符号位
例如：-1（负整数的原码、反码、补码都相同
原码：10000000 00000000 00000000 00000001
反码：11111111 11111111 11111111 11111110（按位取反，符号位不变）
补码：11111111 11111111 11111111 11111111（反码加1）?最高位为1，也是符号位
3、 << 左移运算符
先上代码（只演示负整数的，看完正整数的也会了，正整数的比较简单）
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = -5;
int b = a << 1;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}结果是 -10
这是为什么呢，原因如下：?
规则：左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动，移出位被丢弃，右边移出的空位一律补0。
简单说就是：左边丢弃，右边补0
先写出 -5 的补码
原码：10000000 00000000 00000000 00000101 （最高位为1）
反码：11111111 11111111 11111111 11111010 （按位取反，符号位不变）
补码：11111111 11111111 11111111 11111011 （反码加1）补码向左移动一位，左边去掉，右边补0，如图：
此时得到的是补码，还要反推原码才能打印
补码：11111111 11111111 11111111 11110110
反码：11111111 11111111 11111111 11110101（补码 -1 得到反码）
原码：10000000 00000000 00000000 00001010（按位取反得到原码）此时得到的原码就可以打印了，结果是 -10
注：此时的 a 没有改变，依旧是 -5
4、>>右移运算符
先上代码（只演示负整数的，看完正整数的也会了，正整数的比较简单）
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = -5;
int b = a >> 1;
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}结果是：-3
?这是为什么，原因如下：?
右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动，移出位被丢弃，左边移出的空位一律补0，或者补符号位，这由不同的机器而定。在使用补码作为机器数的机器中，正数的符号位为 0 ，负数的符号位为 1 。
简单说就是：（分为 2 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。到底是逻辑右移还是算术右移取决于编译器
我当前使用的编译器，它采用的是算术右移
先写出 -5 的补码
原码：10000000 00000000 00000000 00000101 （最高位为1）
反码：11111111 11111111 11111111 11111010 （按位取反，符号位不变）
补码：11111111 11111111 11111111 11111011 （反码加1）补码向右移动一位，右边丢弃，左边补符号位，如图：
???此时得到的是补码，还要反推原码才能打印
补码：11111111 11111111 11111111 11111101
反码：11111111 11111111 11111111 11111100（补码 -1 得到反码）
原码：10000000 00000000 00000000 00000011（按位取反得到原码）此时得到的原码就可以打印了，结果是 -3
注：此时的 a 没有改变，依旧是 -5
5、警告
警告?：
对于移位运算符，不要移动负数位，这个是标准未定义的。
例如：
int a = 5;
int b = a >> -1 //error二、
1、& 按位与
先上代码：
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int b = -2;
int c = a & b;
printf("%d\n", c);
return 0;运行结果是：4
??这是为什么，原因如下：
规则：两个二进制操作数对应位同为 1 ，结果位才为 1 ，其余情况为 0 。
先写出 5，-2 的补码
5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
-2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010
-2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110两个二进制操作数对应位同为 1 ，结果 位 才为 1 ，其余情况为 0?
? 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110
5 & -2 的补码：00000000 00000000 00000000 00000100此时得到的是补码，要原码才能打印
5 &- 2 的原码：00000000 00000000 00000000 00000100
（正整数原、反、补相同）
此时打印结果是：4
2、| 按位或
先上代码
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int b = -2;
int c = a | b;
printf("%d\n", c);
return 0;
}结果是：-1
???这是为什么，原因如下：
规则：两个二进制操作数对应位只要有一个为 1 ，结果 位 就为 1 ，其余情况为 0?
先写出 5，-2 的补码
? 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
-2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010
-2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110两个二进制操作数对应位只要有一个为 1 ，结果 位 就为 1 ，其余情况为 0?
5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110
5 | -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111111此时得到的是补码，需要原码才能打印
5 | -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111111
5 | -2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111110
5 | -2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000001此时打印结果是：-1
3、^ 按位异或
先上代码
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int b = -2;
int c = a ^ b;
printf("%d\n", c);
return 0;
}结果是：-5
??这是为什么，原因如下：
规则：两个二进制操作数对应 位 相同为 0 ，不同为 1
先写出 5，-2 的补码
? 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
-2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000010
-2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110两个二进制操作数对应 位 相同为 0 ，不同为 1
? 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
-2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111110
5 ^ -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111011此时得到的是补码，需要原码才能打印
5 ^ -2 的补码：11111111 11111111 11111111 11111011
5 ^ -2 的反码：11111111 11111111 11111111 11111010
5 ^ -2 的原码：10000000 00000000 00000000 00000101此时打印结果是：-5
4、~ 取反
~ （取反）这是一个单目操作符，先上代码
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int c = ~a;
printf("%d\n", c);
return 0;
}?结果是：-6
??这是为什么，原因如下：
规则：一个二进制操作数，对应位为 0 ，结果位为 1 ；对应位为 1 ，结果位为 0
作用是将每位二进制取反
先写出 5 的补码?
? 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101?对应位为 0 ，结果位为 1 ；对应位为1，结果位为 0
? 5 的补码：00000000 00000000 00000000 00000101
取反：11111111 11111111 11111111 11111010?此时得到的是补码，需要原码才能打印
取反后（补码）：11111111 11111111 11111111 11111010
反码：11111111 11111111 11111111 11111001
原码：10000000 00000000 00000000 00000110此时打印的结果是：-6
4、例子?
例：不能创建临时变量（第三个变量），实现两个数的交换
很容易想到的代码是两个数相减，代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0;
}但是这种代码有局限性，当 a 和 b 这两个数很大的时候，加起来超过了 int 的范围，代码就失效了
另一种的方法不易想到，就是用位操作符来实现，代码如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0;
}为什么可以交换 a 和 b ，原因留给你自己琢磨，上面已经介绍过 ^ （按位异或）了
三、最后
文章到这就结束了，希望对你有帮助，觉得文章不错就点个赞吧。
文章有什么问题可以留言，感谢支持！！?
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我的编程经验分享网邮箱：veading@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！