位操作符

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位操作符：位操作符操作的整数可以是有符号或无符号数。

操作符 功能 用法
~ 求位反 ~expr
<< 左移 expr1 << expr2
>> 右移 expr1 >> expr2
& 位与 expr1 & expr2
^ 位异或 expr1 ^ expr2
| 位或 expr1 | expr2

下面的例子，假设unsigned char有8位：

  • ~: 类似于bitset的flip操作，即将操作数的每一个二进制位取反，将0置为1,1置为0

    1
    2
    unsigned char bits = 0227;	//八进制数，二进制形式：10010111
    bits = ~bits;	//二进制形式：01101000

  • >> 和 <<: 向右或向左移动若干位，并丢弃移出去的位，一般来说空位补零

    1
    2
    3
    4
    5
    unsigned char bits = 1;	//二进制形式：00000001
    bits = bits << 6;	//二进制形式：01000000；对应十进制：64
    cout << bits <<endl;	//64对应的字符为 bits = '@'
    int n = bits;
    cout << n << endl;	//n = 64

  • &: 两操作数都为1时，结果为1，否则为0

    1
    2
    3
    4
    unsigned char c1 = 0145;	//八进制数，二进制形式：01100101
    unsigned char c2 = 0257;	//八进制数，二进制形式：10101111
    unsigned char bits = c1 & c2;	//二进制形式：00100101
    cout << bits << endl;	//对应的十进制为37，字符为 '÷'

  • ^: 两个操作数中只有一个位1时（不能同时两个为1），结果为1，否则为0

    1
    2
    unsigned char bits = c1 ^ c2;	//二进制形式：11001010
    cout << bits << endl;	//对应的十进制为202

  • |: 两个操作数都为0时，结果为0，否则为1

    1
    2
    unsigned char bits = c1 | c2;	//二进制形式：11101011
    cout << bits << endl;	//对应的十进制为239

bitset对象或整型值的使用

unsigned long 有 32 位

1
2
bitset<30> bset;	//大小为30的bitset，每一位默认值0
unsigned long val = 0;

如果要将第27位设为1，有如下两种方式

1
2
bset.set(27);		//法1
val |= 1UL << 27;	//法2
  • 法1简单明了；
  • 法2：将val与另一个整数坐位或 | 比较。即需要一个只有第27位为1其他位为0的无符号长整型（unsigned long）整数，可以用下面方法生成
    1
    1UL << 27;

如果要将第27位重新设为0

1
val &= ~(1UL << 27);

而要测试第27位是否为1，则可以

1
bool is_1 = val & (1UL << 27);

举例

1
2
3
unsigned long val1 = 3, val2 = 8;
cout << (val1 & val2) << endl;
cout << (val1 | val2) << endl;

输出

1
2
0
11

因为unsigned long有32位，所以 3 对应二进制位为：0(30个0)11； 8 的二进制：0(28个0)1000

  • val1 & val2: 0(28个0)0000; 对应的十进制为 0
  • val1 | val2: 0(28个0)1011; 对应的十进制为 11

通常来说，bitset更易阅读和理解。

将移位操作符用于IO

一直再用的 cout<< 和 cin>> 就用到了移位操作符，IO操作符是左结合的

1
cout << "he" << "llo" << endl;

等价于

1
((cout << "he") << "llo") << endl;

举例

1
2
3
cout << 10+10;	//ok
cout << (10>2);	//ok
cout << 10 > 2;	//error: 试图将 cout 与 2 比较

上例因为 + 优先级高于>>， 而 > 低于 >>。

END.