本帖最后由 ctang 于 2017-9-20 15:27 编辑 位操作的优势& s9 y" o, N7 a& [2 K $ f" r t3 ^$ s; |/ g8 |+ C 在C语言中,可以单独操控变量中的位。读者可能好奇,竟然有人想这样做。有时必须单独操控位,而且非常有用。* \! q/ r8 R" @7 s! Y1 P3 Z) T) ?+ { ' T ~5 h6 C3 r( ? a/ F 例如,通常向硬件设备发送一两个字节来控制这些设备,其中每个位bit都有特定的含义。另外,与文件相关的操作系统信息经常被储存,通过使用特定位表明特定项。许多压缩和加密操作都是直接处理单独的位。 ; J- L! L; ~; \+ s 高级语言一般不会处理这级别的细节。C在提供高级语言便利的同时,还能在为汇编语言所保留的级别上工作,这使其成为编写设备驱动程序和嵌入式代码的首选语言。 - W# _3 @6 r0 }- q6 e, e3 I& E 位操作的基本运算 S. u( ]. b2 {$ O5 ` Y! A 反码或按位取反:~ $ K o9 o/ O3 l3 ] 一元运算符~把1变为0,把0变为1.* x- g% X7 L, W, N! ]: D1 k3 w ~(10011010)=(01100101) 按位与:& 相应位都为1时,结果才为1. 6 N- Z8 d! q |, ~- M4 ` (10010011)&(00111101)=(00010001)1 O( Q& f/ M$ K$ I: d/ \( ?$ t/ ^ 按位或:| , J' P/ A* Q9 P6 }5 _$ a 相应位只要有1,结果就为1./ e8 E' s Z, O- |) K* I- i4 w4 J 1 H1 s' f6 f/ k2 i+ W4 @9 z1 H (10010011)|(00111101)=(10111111)0 H, u/ @. r& u! q 按位异或:^ v8 \1 y5 p5 f: a+ D) q* Y0 M 8 l# b- T7 G8 m! {! l6 N! G9 [1 Y1 S 相应位不一样,结果就为1.6 p- A9 b! k. t s+ i 8 F- t% U& ]8 L5 N0 X, O5 d% m (10010011)^(00111101)=(10101110) 8 ?: W9 W( [1 K+ T5 E: N, j5 U 位操作的高级运算 1 m' G6 ~+ c! j1 M! ~ 2 {% r# H) ~& \8 v2 o 掩码 **按位与&**运算符常用于掩码(mask)。所谓掩码指的是一些设置为开(1)或关(0)的位组合。3 m$ B# z ^- v. q8 A/ _( I) S 假设定义符号常量MASK为2,那么2 E: E" N5 \; V0 A flags = flags & MASK! C" b8 w% c8 _! j X }3 F$ O, t4 n% l. n" V$ N' M 可以这样类比:把掩码中的0看作不透明,1看作透明。这样flag & MASK的结果只有MASK为1的位才可见。 ![]() & a* O7 n' n# D. j 下面这条语句是按位与的一种常见用法:6 H6 s/ m, J# u. L3 u - M0 ]6 D! `2 d& v3 w ch &= 0xff;# g" o) _$ ]: A# L* g 这个掩码保持ch中最后8位不变,其他位都设置为0.% A5 N& m; D/ H2 w% m ; F' l* Z* f3 e/ R2 @ 打开位(设置位) : `# V+ J, T6 d: u " n- x$ J1 ?) M% M; B" d K 打开一个值中的特定位,其他位保持不变。# H7 }. o V# W$ U5 X , l8 k7 }0 W. J E9 g 例如,一台PC通过向端口发送值来控制硬件。如为了打开内置扬声器,必须打开1号位,同时保持其他位不变。这种情况可以使用**按位或|**。* Y v& E( i l7 y0 [ 4 g3 F( n% g4 k8 B1 y' u 以上一节的flags和MASK(只有1号位位1)为例。下面的语句:5 T, l% @, I8 a8 {* v flags = flags | MASK; 把flags的1号位设置为1,其他位保持不变。 关闭位(清空位) 同样,有时需要在不影响其他位的情况下关闭指定的位。 假设要关闭flags中的1号位。同样,MASK只有1号位为1(即,打开)。可以这样做:6 z ^& ^" a! R$ L; W9 x9 I flags = flags & ~MASK;# L( R( t' ~! S " [8 z5 w/ n! z. W& W8 O 又如:(00001111)& ~(10110110)=(00001001) & W4 |3 T1 t' M- |* K MASK中为1的位在结果中都被设置为0,flags中与MASK未0相应的位在结果中都未改变。可以使用下面的简化形式: : {1 x$ H5 J2 U6 N2 y flags &= ~MASK3 R4 P* O$ ?& Z; [0 K4 M1 t 切换位 + r T+ i! c p1 ^ 切换位指的是打开已关闭的位,或关闭已打开的位。可以使用**按位异或运算符^**。 ]; R& V) b4 t' F3 E m* V 6 D7 @6 R3 M8 O \1 d$ @ 假设b是一个位(1或0),如果b位1,则1^b为0;如果b为0,在1^b为1.另外,无论b为1还是0,0^b均为b。因此,如果使用^组合一个值和一个掩码,将切换该值与MASK为1的位相对应的位,该值与MASK为0的位相对应的位不变。# E4 q/ a R8 o. r " r. o* ^* f' t. q 要切换flags中的1号位,可以使用下面方法: r. O% S' L _6 t* C2 D+ V flags = flags ^ MASK;" v7 y+ I4 h# J flags ^= MASK;$ `, Y3 K& A6 {' d+ i. c * |8 B, y) r: C3 v7 ?; ` 又如:(00001111)^(10110110)=(10111001)/ l6 i5 |: ?" }% q . {3 O' G4 f* g 与MASK为1的位相对应的位都被切换了,与MASK为0的位相对应的位保持不变。3 }2 i, l |% h* ~8 C% W6 B$ T1 a! Z 检查位的值 & T2 A9 ~0 V1 \; b `! B0 r flags中的1号位是否变为1?可以这样做: % m- r$ |( L; B" @ if((flags & MASK) == MASK)2 U+ g" s/ B& ?$ X+ o puts("Wow!"); 1 U( \$ e* n; }) n F " @9 t( @, K* e3 y4 \+ j" Q |
是的。用其他非C语言,感觉不到位操作的强大。