前言
操作符有很多种,目前我们已经了解了一部分
例如最简单的+、-、*、/、=,还有我们学到的&&,||,!等,但是操作符可不是就只有这么些的,让我们一起来看看吧
目录
1. 移位操作符
原码、反码、补码
1.1 <<左移操作符
1.2 >>右移操作符
2. 位操作符
&按位与
|按位或
^按位异或
~按位取反
3.整型提升
1. 移位操作符
在学习移位操作符前要对二进制有一定的了解
原码、反码、补码
整数的二进制表示方法有三种,分别是原码、反码、补码
原码:直接将正负数按照二进制的形式翻译得到的就是原码
反码:符号位不变,其他位依次按位取反即可(0变1,1变0)
补码:反码 + 1 得到补码
整型int占4个字节,所以一共有32个bit位,可以存放32个0或1
第一个bit位是符号位,如果整数为正,符号位是0,整数为负,符号位是1,剩下的31个bit位正常存放
正整数的原码、反码、补码都是相同的,为原码
例如:整数-5
5转换为二进制为:101,那么它的原码就是:10000000 00000000 00000000 00000101
反码符号位不变,其他按位取反:11111111 11111111 11111111 11111010
补码为反码 + 1 ,11111111 11111111 11111111 11111011
原码取反加1能得到补码,补码也能取反加1得到原码哦
小知识:计算机在内存中对于数据的存储其实存放的都是补码
1.1 <<左移操作符
移位规则:左边抛弃,右边补0
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 5; //00000000 00000000 00000000 00000101
int n = num << 1; //00000000 00000000 00000000 00001010
printf("%d", n);
return 0;
}
输出结果:10
这里面其实有个规律,如果我们再次使用左移操作符,得到的为20,再一次得到的是40
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 5; //00000000 00000000 00000000 00000101
int t = 3;
while (t--) //t为循环次数
{
num = num << 1;
printf("%d ", num);
}
return 0;
}
从5到10到20到40,我们可以发现它是以2倍的形式增加的
1.2 >>右移操作符
移位规则:左边补符号位,右边抛弃
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10; //00000000 00000000 00000000 00001010
int n = num >> 1; //00000000 00000000 00000000 00000101
printf("%d", n);
return 0;
}
这里的规律也是类似
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10; //00000000 00000000 00000000 00001010
int t = 3;
while (t--) //t为循环次数
{
num = num >> 1;
printf("%d ", num);
}
return 0;
}
它是以2为倍数减少的
2. 位操作符
&按位与
规则:将两数补码相比较,有0则0,两者为1才为1,看代码
#include <stdio.h>
int main()
{
int num1 = 5; // 5补码:00000000 00000000 00000000 00000101
int num2 = -4; //-4原码:10000000 00000000 00000000 00000100
//-4反码:11111111 11111111 11111111 11111011
//-4补码:11111111 11111111 11111111 11111100 两者补码按位与
// 5补码:00000000 00000000 00000000 00000101
//&有0则0:00000000 00000000 00000000 00000100
printf("%d\n", num1 & num2);
return 0;
}
输出结果:4
最后&出来的结果为补码,原码、反码、补码相同,所以原码结果为4
|按位或
规则:将两数补码相比较,有1则1,两者为0才为0
#include <stdio.h>
int main()
{
int num1 = 5; // 5补码:00000000 00000000 00000000 00000101
int num2 = -4; //-4原码:10000000 00000000 00000000 00000100
//-4反码:11111111 11111111 11111111 11111011
//-4补码:11111111 11111111 11111111 11111100 两者补码按位与
// 5补码:00000000 00000000 00000000 00000101
//补码结果:11111111 11111111 11111111 11111101
//原码结果:10000000 00000000 00000000 00000011
printf("%d\n", num1 | num2);
return 0;
}
输出结果:-3
^按位异或
规则:将两数补码相比较,相同为0,相异为1
#include <stdio.h>
int main()
{
int num1 = 5; // 5补码:00000000 00000000 00000000 00000101
int num2 = -4; //-4原码:10000000 00000000 00000000 00000100
//-4反码:11111111 11111111 11111111 11111011
//-4补码:11111111 11111111 11111111 11111100 两者补码按位与
// 5补码:00000000 00000000 00000000 00000101
//补码结果:11111111 11111111 11111111 11111001
//原码结果:10000000 00000000 00000000 00000111
printf("%d\n", num1 ^ num2);
return 0;
}
输出结果:-7
~按位取反
规则:0变1,1变0
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n",~1);
//1的原码00000000 00000000 00000000 00000001
//取反结果11111111 11111111 11111111 11111110
//结果原码10000000 00000000 00000000 00000010
return 0;
}
输出结果:-2
操作符实践
面试题:不使用第三个变量,实现两数交换
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
printf("a = %d b = %d\n", a, b);
return 0;
}
这里异或我们需要知道,n ^ n = 0 , n ^ 0 = n,上题正是利用了第一个特性
所以我们一个个代入之后就能理解了