C语言位运算、移位运算 经典示例

C语言的位级运算可以运用到任何“整数”的数据类型上，如char、short、int、long、long long、或者unsigned这样的限定词。基本的位运算有与、或、非、异或等等。 C语言的位移运算有两种：左移、右移。左移运算：xk 表示x向左移动k位，丢弃最高的k位，并在右端补k个0。右移运算：分逻辑右移 和 算术右移。 逻辑右移：在左端补k个0； 算术右移：在左端补k个最高有效位的值（它对有符号整数数据的运算非常有用）；

概述：

C语言的位级运算可以运用到任何“整数”的数据类型上，如char、short、int、long、long long、或者unsigned这样的限定词。基本的位运算有与、或、非、异或等等。

C语言的位移运算有两种：左移、右移：

左移运算：x<<k 表示x向左移动k位，丢弃最高的k位，并在右端补k个0。

右移运算：分逻辑右移 和 算术右移

               逻辑右移：在左端补k个0

               算术右移：在左端补k个最高有效位的值（它对有符号整数数据的运算非常有用）

对于无符号数据（unsigned声明的整数对象），右移必须是逻辑的；

对于有符号数据，几乎所有的编译器/机器组合都使用算术右移。

 

经典示例：

计算一个数的二进制表示中1的个数

int countBinary1(unsigned int n)
{
    int count=0;
    while(n)
    {
        //判断n的最低位是否为1，然后将n逻辑右移1位，直到n等于0
        if(n&1)
            count++;
        n=n>>1;
    }
    return count;
}

int countBinary1_2(int n)
{
    int count=0;
    unsigned int flag=1;
    while(flag)
    {
        //从第1位到第32位，依次检测n的各位是否为1
        if(n&flag)
            count++;
        flag=flag<<1;
    }
    return count;
}

int countBinary1_3(unsigned int n)
{
    int count=0;
    while(n)
    {
        n=n&(n-1);//将最低的值为1的位 置为0，其余位保持不变。直到将整个n变为0。例如，1100&1011=1000
        count++;
    }
    return count;
}

交换两个数(不借助第三变量)

//对于任何a来说，a^a=0 , n^a^a=n
void swapInt(int*a,int*b)
{
    *a=*a^*b;
    *b=*a^*b;
    *a=*a^*b;
}

求一个数的绝对值

//对于一个正整数n, n>>31等于0
//对于一个负整数n, n>>31等于-1，-1的二进制表示为（111...11）各位都为1，(n^-1)+1即为n的绝对值。
int absInt(int n)
{
    //return (n^-1)+1;
    return(n^n>>31)-(n>>31);
}

将整数n的第k位设为1。（最低位为第1位）

int setBinary1(int n,int k)
{
    return n|1<<(k-1);
}

获得整数n的第k位的值。（最低位为第1位）

int getBinary(int n, int k){
    return n>>(k-1)&1;
}