文章目录
- 1.操作符的分类
- 2.⼆进制和进制转换
- 3.原码、反码、补码
- 4.移位操作符
-
- [4.1 左移操作符](#4.1 左移操作符)
- [4.2 右移操作符](#4.2 右移操作符)
- 5.位操作符：&、|、^、~
1.操作符的分类
-
算术操作符：
+、-、*、/、% -
移位操作符:
<<,>> -
位操作符:
&,|,^ -
赋值操作符:
=、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、|=、^= -
单目操作符：
！、++、--、&、*、+、-、~、sizeof、(类型) -
关系操作符:
>、>=、<、<=、==、!= -
逻辑操作符：
&&、|| -
条件操作符：
? : -
逗号表达式：
, -
下标引用：
[] -
函数调用：
() -
结构成员访问：
.、->
2.⼆进制和进制转换
进制转换的教程网上比比皆是，而且视频看起来肯定比文字清晰。这里就不过多赘述了。
我们需要掌握一下几个：
- 2进制
转10进制 - 10进制
转2进制 - 2进制
转8进制和16进制 - 8进制和16进制
转2进制 - 8进制
转16进制 - 16进制
转8进制
3.原码、反码、补码
整数的2进制表示方法有三种：
-
原码
-
反码
-
补码
有符号整数的三种表示方法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最高位的1位是被当做符号位，剩余的都是数值位。
符号位都是用0表示"正"，用1表示"负"。
正整数的原、反、补码都相同。
原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到的就是原码。
反码：正数反码和原码一样。
补码：正数补码和原码一样。
负整数的三种表示方法各不相同。
原码：直接将数值按照正负数的形式翻译成二进制得到的就是原码。（注意符号位）
反码：将原码的符号位不变，其他位依次按位取反就可以得到反码。
补码：反码+1就得到补码。
4.移位操作符
只有整数才能运用移位操作符。
4.1 左移操作符
例1：
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int n = num<<1;
//10补码: 00000000 00000000 00000000 00001010
//10<<1补码:0 00000000 00000000 00000000 00010100
//这里最前面的0被丢掉了
printf("n= %d\n", n);
printf("num= %d\n", num);
return 0;
}打印：
c
n= 20
num= 10例2：
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = -1;
int n = num<<1;
//-1原码： 10000000 00000000 00000000 00000001
//-1反码： 11111111 11111111 11111111 11111110
//-1补码： 11111111 11111111 11111111 11111111
//-1<<1补码：0 11111111 11111111 11111111 11111110
//这里最前面的0被丢掉了
printf("n= %d\n", n);
printf("num= %d\n", num);
return 0;
}打印：
c
n= -2
num= -14.2 右移操作符
右移运算分两种：
-
逻辑右移：左边用0填充，右边丢弃。
-
算术右移：左边用原该值的符号位填充（正数左边补0，负数左边补1），右边丢弃。
右移是算术右移还是逻辑右移是取决于编译器的。通常采用的都是算数右移。
例1：
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = -10;
//-10原码：10000000 00000000 00000000 00001010
//-10反码：11111111 11111111 11111111 11110101
//-10补码：11111111 11111111 11111111 11110110
//逻辑右移：01111111 11111111 11111111 11111011 |0(这个0被丢弃了)
//算术右移：11111111 11111111 11111111 11111011 |0(这个0被丢弃了)
//这里采用算数右移
//右移补码：11111111 11111111 11111111 11111011
//右移反码：10000000 00000000 00000000 00000100
//右移原码：10000000 00000000 00000000 00000101--->-5
int n = num>>1;
printf("n= %d\n", n);
printf("num= %d\n", num);
return 0;
}打印：
c
n= -5
num= -105.位操作符：&、|、^、~
双目操作符：
- &：按位与
- |：按位或
- ^：按位异或
单目操作符：
- ~：按位取反
5.1 &：按位与
有0则0。
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 6;
// 6的补码：00000000 00000000 00000000 00000110
int b = -7;
//-7的原码：10000000 00000000 00000000 00000111
//-7的反码：11111111 11111111 11111111 11111000
//-7的补码：11111111 11111111 11111111 11111001
int c = a & b;
// 6的补码：00000000 00000000 00000000 00000110
//-7的补码：11111111 11111111 11111111 11111001
//a & b补码：：00000000 00000000 00000000 00000000-->0
printf("n= %d\n", c);
return 0;
}打印：
c
n= 05.2 |：按位或
有1则1。
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 6;
// 6的补码：00000000 00000000 00000000 00000110
int b = -7;
//-7的原码：10000000 00000000 00000000 00000111
//-7的反码：11111111 11111111 11111111 11111000
//-7的补码：11111111 11111111 11111111 11111001
int c = a | b;
// 6的补码：00000000 00000000 00000000 00000110
//-7的补码：11111111 11111111 11111111 11111001
//a | b补码：11111111 11111111 11111111 11111111
//a | b反码：10000000 00000000 00000000 00000000
//a | b原码：10000000 00000000 00000000 00000001-->-1
printf("n= %d\n", c);
return 0;
}打印：
c
n= -15.3 ^：按位异或
相同为0，不同为1。
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 6;
// 6的补码：00000000 00000000 00000000 00000110
int b = -7;
//-7的原码：10000000 00000000 00000000 00000111
//-7的反码：11111111 11111111 11111111 11111000
//-7的补码：11111111 11111111 11111111 11111001
int c = a ^ b;
// 6的补码：00000000 00000000 00000000 00000110
//-7的补码：11111111 11111111 11111111 11111001
//a ^ b补码：11111111 11111111 11111111 11111111
//a ^ b反码：10000000 00000000 00000000 00000000
//a ^ b原码：10000000 00000000 00000000 00000001-->-1
printf("n= %d\n", c);
return 0;
}打印：
c
n= -15.4 ~：按位取反
按2进制位取反
c
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
//0的原码：00000000 00000000 00000000 00000000
//~a补码： 11111111 11111111 11111111 11111111
//~a反码： 10000000 00000000 00000000 00000000
//~a原码： 10000000 00000000 00000000 00000001-->-1
printf("n= %d\n", ~a);
return 0;
}打印：
c
n= -15.5 例题
例题1
不创建临时变量（第三个变量），实现两个整数的交换。
方法1：
c
int main() {
int a = 3;
int b = 5;
printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
return 0;
}打印：
c
交换前：a=3 b=5
交换后：a=5 b=3上面这个方法有点问题，如果a+b的和超过了一个整型数据的存储大小，那么就计算不了了。
方法2：
c
int main() {
int a = 3;
int b = 5;
printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
return 0;
}打印：
c
交换前：a=3 b=5
交换后：a=5 b=3为什么呢？
因为异或操作符，相同两个数异或为0。
3^3=0
a^a=0
0异或任何数都为数的本身 。
0^3=3
0^a=a
异或是支持交换率的。
例题2
编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。
c
int count_bit_onr(unsigned int n) {
int count = 0;
while (n) {
if ((n % 2) == 1) {
count++;
}
n = n / 2;
}
return count;
}
int main() {
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int ret = count_bit_onr(num);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}输入：
c
15打印：
c
4也可以这么写：
c
int count_bit_onr(int n) {
int i = 0;
int count = 0;
for (i = 0; i < 32; i++) {
if ((n >> 1) & 1 == 1) {
count++;
}
}
return count;
}
int main() {
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int ret = count_bit_onr(num);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}输入-1会打印32
这个算法的原理：
c
-1补码：11111111 11111111 11111111 11111111
1补码： 00000000 00000000 00000000 00000001
-1&1= 00000000 00000000 00000000 00000001不论-1的补码前面多少个1，只要和1按位与后就只看最后一位是不是1。
然后运用移位操作符，将每一位都和1按位与，统计出一共多少个1。
其实还有更加巧妙地算法：
n=n&(n-1)
例如：n=11
c
n = 1011
n-1 = 1010
n&(n-1) = 1010因为n=n&(n-1)，所以现在新的n是1010
c
n = 1010
n-1 = 1001
n&(n-1) = 1000因为n=n&(n-1)，所以现在新的n是1000
c
n = 1000
n-1 = 0111
n&(n-1) = 0000从这三次变化里面我们可以看到，我们执行了一次n=n&(n-1)，那么n最右面那个1就会消失。把所有的1都去掉后就变成0了。
例题3
写一个代码，判断n是否为2的次方数。
首先我们先看看2的次方数：
c
000010
000100
001000
010000
100000可以看出2的次方数里面只有1个1。
c
if (n & (n - 1) == 0) {
printf("yes")
}例题4
编写代码，将13二进制序列的第五位修改为1，然后改回0。
第5位改成1，第5位就和1或|，其他位都是0。
第5位改为0，第5位就和0与&，其他位都是1。
c
int main() {
int a = 13;
//13原码：00000000 00000000 00000000 00001101
//13补码：00000000 00000000 00000000 00001101
//16补码：00000000 00000000 00000000 00010000
//16|13：00000000 00000000 00000000 00011101-->29
int n = 5;
a = a | (1 << (n - 1));
printf("%d\n", a);
a &= ~(a << (n - 1));
printf("%d\n", a);
return 0;
}打印：
c
29
13