字节-2.位运算

zjun10012026-01-15 13:09

位运算

按位与 &：同时为1，结果才为1。101 & 100 = 100

按位或 |：有一个为1，结果就为1。101 | 100 = 101

按位异或 ^：相同为0，不同为1。101^100 = 001

按位取反 ~：~100 = 011

左移<<：左移 n 位相当于 × 2^n，前提是不会发生溢出

右移>>：右移 n 位，等价于 ÷ 2^n，前提是不会发生溢出

cpp 复制代码

uint8_t A1 = 0x41;

// 0x41>>4 = 0x04，&0x0F确保只取4位，其他都0
uint8_t color_code = (A1 >> 4) & 0x0F;

在有符号数表示中，最高位表示符号位，其中 0 代表正数，1 代表负数。

正数的补码等于原码，负数的补码是 "反码 + 1"

如十进制：52，对应二进制：0011 0100。但-52并不是1011 0100。而是以补码形成存在。因为计算机处理减法，远没有加法那么方便。计算机用 "补码" 表示负数，就能让减法运算可以转化为加法运算。

-52的补码是1100 1100，计算过程如下：

原码：52 -> 0011 0100

原码所有位取反，得到反码：0011 0100 -> 1100 1011

反码加1得到补码：1100 1011+1 -> 1100 1100

所以52 - 52 = 52 +（-52）= 原码+补码 = 0011 0100+1100 1100 = 1 0000 0000

因为最大只有8位，所以最高位1会被溢出，即最终结果为0000 0000，也就是0。

掩码（Mask）：根据位与运算符的特性，就能通过掩码来实现 "获取二进制数指定位的值"。

cpp 复制代码

unsigned char status = 0b10100101;
unsigned char mask = 0b00000100;
// 10100101 & 00000100 = 00000100 => 4
printf("%d\n", status & mask);

在OpenCV中，可以通过掩码来获取感兴趣的区域。

和位与运算符的功能不同，位与运算符可以实现 "获取二进制数指定位的值"，而根据位或运算符的特性，它实现的则是 "给二进制数的指定位置 1（无论原来是否是 1）"。通常可以用位或来拼接数据。