5 位运算
二进制位运算
（注：以下例子如无特别标注均为 short 类型）
按位与 "&"
同 1 为 1，否则为 0
也可以理解为 有 0 则 0 or &1 得原值
0&0=0 0&1=0 1&0=0 1&1=1
用途
- 取指定位
- 取
short x的低 8 位：x & 0x00ff（0x00ff为二进制0000 0000 1111 1111） - 取
short x的高 8 位：x & 0xff00（0xff00为二进制1111 1111 0000 0000） - 判断
short x的第 3 位是否为 1 ：x& 0x08（0x08为二进制0000 1000）
TIP
取第 x 位即 第 x 位 & 1 其余位 & 0
判断第 x 位是否为 1 即 第 x 位 & 1 其余位 & 0
16 进制中 f 表示 1111，0 表示 0000
WARNING
二进制位数从右往左数分别是 第 0 位 第 1 位 第 2 位 第 3 位 以此类推
- 将指定位清零
- 将
short x的低 8 位清零：x & 0xff00 - 将
short x的高 8 位清零：x & 0x00ff - 将
short x的第 8 位清零：x & 0xffef
TIP
清零第 x 位 就让 第 x 位 & 0 其余位 & 1
按位或 "|"
有 1 为 1，否则为 0
0|0=0 0|1=1 1|0=0 1|1=1
用途
将指定位 置 1，其余位不变 如 x = x|0x00ff or x|= 0x00ff
TIP
将第 x 位 置 1，就让 第 x 位 |1
按位异或 "^"
相同为 0，不同为 1
0^0=0 0^1=1 ,1^0=1 1^1=0
用途
某些位取反
- 低字节取反，高字节不变
x = x^0x00ff - 高字节取反，低字节不变
x = x^0xff00 - 第 0 位和第 4 位取反，其余位不变
x = x^0x0011
TIP
将第 x 位取反，就将第 x 位 ^1
- 低字节取反，高字节不变
变量清零
x = x^x若
x y均为整型，则(x^y)^y = x若
x y均为整型，可交换变量x = x^y; y = x^y; x= x^y;
按位取反 "~"
~0 == 1, ~1 == 0
只有这个用途了吗？取反后的数和原数有什么关系呢？
我们之前讲了进制与编码，不难发现
按位取反后得到的是这个数的反码，反码 + 1 = 相反数的补码
故可知 一个数按位取反 = 该数的相反数 - 1
左移 "<<"
向左移动 n 位，多余的高位丢弃，低位补 0
例 x<<3 将 x 的二进制位左移 3 位
右移 ">>"
向右移动 n 位，多余的低位丢弃，高位遵循以下规则增补
- 若右移对象为 无符号整数，高位补 0
- 若为 整型 或 字符型 ：
- 最高位为 0 时补 0，
- 最高位为 1 时，若编译系统采用 “算数右移
” ， ” ，
WARNING
在 32 位微软编译系统中，采用 “算术右移” 的形式
位段
大家应该都接触过
bool型变量，只存储 0 与 1，但是否想过bool型所占空间是多少呢？答案是 1 字节，即 8 位。
这时候就有人会问了，欸 0 与 1 的存储不是只需要占用 1 位吗，为什么需要用到 8 位呢？
很简单，因为 C 语言对内存的存取大部分情况下使用的是指针，但指针只能精确到字节，无法精确到位。所以 bool 类型的空间占用远超实际占用，只能使用最小字节单位。
怎么解决这个问题呢？C 语言为此提供了位段（bit-field）操作。
如何定义 位段？
与结构体类似的定义方式
struct name {
member_list
};
e.g.struct packed_d {
unsigned short f1 : 1;
unsigned short f2 : 2;
unsigned short f3 : 4;
}如此定义，f1 占用 1 个二进制位，f2 占用 2 个二进制位，f3 占用 4 个二进制位，以上位段共需占用 1 字节。
定义了结构后便可定义位段结构类型的变量，如 struct packed_d x,y
如何使用？
与结构体类似 x.f1=1; x.f2=3;
WARNING
所赋值需考虑所占用的二进制位数，若超出则取低位舍高位
注意
位段成员需为 unsigned 型
可定义无名位段 如下所示，无名位段起占位作用。若无名位段宽度为 0，则表明下一位段从一个新字节开始存放 如下所示，该位段结构占 2 字节。
Cstruct { unsigned short f1 : 1; unsigned short f2 : 2; unsigned short : 1; unsigned short f3 : 1; unsigned short : 0; unsigned short f4 : 3; }位段成员所占二进制位数不超过编译器字长
位段不能说明为数组，也不可用指针指向位段成员。
不可用
sizeof()求位段成员大小定义位段结构类型时，可包含非位段成员
结构体类型变量的位段成员可在一般表达式中被引用，并自动转换为对应整数。