資源描述:
《第章___位運算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、本章的教學目標掌握數(shù)值在計算機中表示用源碼、反碼、補碼;掌握如何求數(shù)值的源碼、反碼、補碼;掌握位運算及其運算符、位與、位或、異或、取反、左移、右移;熟悉位段的概念;第11章位運算本章的教學重點:位運算符和位的邏輯運算;位的復合運算;位段的概念與運用;本章的教學難點:對位段的理解;重難點數(shù)值在計算機中的表示1.位(bit):是指二進制中的位,它是計算機能處理的最小單位。2.字節(jié)(byte):是計算機處理的基本單位。計算機的內(nèi)存是按字節(jié)進行分配的。一個字節(jié)有八位二進制數(shù)組成。所以我們在C語言中
2、數(shù)據(jù)類型都是以字節(jié)為基本單元。3.補碼:一個正數(shù)的補碼是其本身;一個負數(shù)的補碼是其絕對值按位取反后加1。計算機是以補碼的形式存放數(shù)的。例如:-7的補碼是11111001位的運算符一、位運算的概念位運算:以二進制位為單位的運算。二、位運算符“位運算”僅限于整數(shù)(整型數(shù)和字符型)。位邏輯運算符(~、&、^、
3、)位移位運算符(<<、>>)位復合賦值運算符(&=、
4、=、^=、<<=、>>=)位邏輯運算符~(按位求反)、&(按位與)、^(按位異或)、
5、(按位或)運算規(guī)則:~1=0~0=10&0=00&1
6、=01&0=01&1=10^0=00^1=11^0=11^1=00
7、0=00
8、1=11
9、0=11
10、1=1例如:main(){unsignedchara,b;a=0x9d;b=0xa5;printf(“~a:%x”,~a);printf(“a&b:%x”,a&b);printf(“a
11、b:%x”,a
12、b);printf(“a^b:%x”,a^b);}輸出結果:~a:a&b:a
13、b:a^b:6285bd38位運算及其運算符1、按位與──&(1)格式:x&y(2)規(guī)則:對應位均為1時才為
14、1,否則為0:3&9=1。例如,3&9=1:0011&1001────0001=1(3)主要用途:取(或保留)1個數(shù)的某(些)位,其余各位置0。2、按位或──
15、(1)格式:x
16、y(2)規(guī)則:對應位均為0時才為0,否則為1:3
17、9=11。例如,3
18、9=11:0011
19、1001────1011=11(3)主要用途:將1個數(shù)的某(些)位置1,其余各位不變。位運算及其運算符3、按位異或──^(1)格式:x^y(2)規(guī)則:對應位相同時為0,不同時為1:3^9=10。(3)主要用途:使1個數(shù)的某(些)位翻轉(zhuǎn)
20、(即原來為1的位變?yōu)?,為0的變?yōu)?),其余各位不變。4、按位取反──~(1)格式:~x(2)規(guī)則:各位翻轉(zhuǎn),即原來為1的位變成0,原來為0的位變成1:在IBM-PC機中,~0=0xffff,~9=0xfff6。(3)主要用途:間接地構造一個數(shù),以增強程序的可移植性。5、按位左移──<<(1)格式:x<<位數(shù)(2)規(guī)則:使操作數(shù)的各位左移,低位補0,高位溢出:5<<2=20位運算及其運算符6、按位右移──>>(1)格式:x>>位數(shù)(2)規(guī)則:使操作數(shù)的各位右移,移出的低位舍棄;高位:1)對無符號數(shù)
21、和有符號中的正數(shù),補0;2)有符號數(shù)中的負數(shù),取決于所使用的系統(tǒng):補0的稱為“邏輯右移”,補1的稱為“算術右移”。例如,20>>2=5。說明:(1)x、y和“位數(shù)”等操作數(shù),都只能是整型或字符型數(shù)據(jù)。除按位取反為單目運算符外,其余均為雙目運算符。(2)參與運算時,操作數(shù)x和y,都必須首先轉(zhuǎn)換成二進制形式,然后再執(zhí)行相應的按位運算。例如,5<<2=20:0101→10100,20>>2=5:10100→00101。例如:unsigneda=3;a<<2的十進制值是:a>>1的十進制值是:121說明1
22、、復合賦值運算符除按位取反運算外,其余5個位運算符均可與賦值運算符一起,構成復合賦值運算符:&=、
23、+、^=、<<=、>>=例如:a&=b相當于a=a&ba<<2相當于a=a<<2(1)位運算符中按位取反運算符的優(yōu)先級最高,它比算術運算符,關系運算符,邏輯運算符和其他位運算符都高。(2)位運算符與賦值運算符相結合可以組成復合的賦值運算符。例如:&=<<=>>=^=(3)如果兩個類型長度不同的數(shù)進行位運算,則需要進行補位。如a&b,b為int型,a為long型。系統(tǒng)將二者右端對齊并對較短的數(shù)b進行左
24、補位,如果b為正數(shù),則左側(cè)16位補滿0,如b為負數(shù),左端應補滿1;如果b為無符號整型數(shù),則左側(cè)補滿0。總結位運算符:【提出問題】設計一個函數(shù),給出一個數(shù)的原碼,得到該數(shù)的補碼。分析:根據(jù)補碼的定義,一個正數(shù)的補碼等于該數(shù)的原碼,一個負數(shù)的補碼等于該數(shù)的反碼加1。假設a為16位整數(shù),則步驟為:(1)判別給定整數(shù)是正數(shù)還是負數(shù)。方法是:z=a&0x8000;若z等于0,則a為正數(shù);若為非0,則a為負數(shù)。(2)如果z非0,有z=~a+1+0x80000;否則z=a。(3)返回z。程序如下