C:位元運算

1.負數表示-二類補數(twos complement)

一般使用二類補數表示負數,最左邊一位為符號位.

將一個十進位負數轉化為二進位符號數時,首先給這個數加1,然後取絕對值,再將其轉換為二進位,最後對這個二進位求補.

[1]-5

[2]-4

[3]4

[4]0000 0100

[5]1111 1011

將一個負數從二進位轉換為十進位,首先對其所有位求補,然後將結果轉換為十進位,再改變其符號,最後再減1.

[1]1111 1011

[2]0000 0100

[3]4

[4]-4

[5]-5

使用二類補數表示數字時,用n位可儲存的最大正數是2n-1-1,用n位可儲存的最小負數-2n-1.

假設整數佔32位(4位元組),此時可儲存的最大正數231-1,最小負數-231,而如果是不帶正負號的整數,即unsigned int,其表示範圍為0至232-1.

2.按位與和按位或

按位與經常用於屏蔽一個數中的某些位,

word &= 0x1//除最右邊4位外,其餘位清零

按位或經常用於將某些位設定為1

word |= 0x1//將最右邊4位設定為1

3.異或運算

異或運算可以交換兩個值而不需要使用臨時變數.

/*exchange two integer values*/
void swap(int　* a, int　* b)
{
　　*a ^= *b;
　　*b ^= *a;
　　*a ^= *b;
}

如果某數與1進行異或運算,可以達到取反的效果,0^1=1,1^1=0.

這裡假設機器的整型數長度為32位,對整數0的31位取反,得到最大整數.

int main()
{
　　int a=0;
　　printf("%i,%i",a,a ^ 0x7fffffff);
　　return 0;
}