Побитовые операции

Для начала необходимо рассказать о�формате представления чисел в�компьютере.

Мы в�нашей жизни привыкли к�десятичному представлению чисел: 56,�777, 10957 и�т.д. Десятичное представление числа 10957�означает, что 10957�= 1�10⁴�+0�10³+9�10²+5�10¹+7�10⁰. Иными словами десятичное число�— это a₀*10⁰+a₁*10¹+a₂*10²+…+a_n*10ⁿ. Т.е. сумма произведений соответствующей цифры (a_i) на�соответствующую степень числа 10�(10ⁱ).

В компьютере внутренний формат представления чисел�— двоичный. В�двоичном формате все числа состоят из�нулей и�единиц, а�в�качестве множителя используется не�число 10,�возведенное в�степень, а�соответствующая степень числа 2.�Например, двоичное число 10001101�равно десятичному (обычному) числу 1�2⁷+0�2⁶+0�2⁵+0�2⁴+1�2³+1�2²+0�2¹+1�2⁰�= 128+0+0+0+8+4+0+1�= 141.

Каждая такая двоичная цифра (1�или 0)�называется битом.

Теперь мы�знаем достаточно, чтобы рассмотрить побитовые операции.

Побитовые операции

Дополнение до�единицы. В�каждом разряде единица заменяется нулем, а�нуль�— единицей. Пример:

   int b = 141; // начальное значение переменной b равно 141,
                   // что в двоичном представлении равно 10001101
   b = ~b;      // переменная b стала равна 01110010, т.е. 114

Сдвиг вправо. Двоичное представление первого операнда сдвигается вправо на�количество разрядов, равное значению второго операнда. Освобождающиеся �левые� разряды будут заполняться нулями. Пример:

   int b = 141; // начальное значение переменной b равно 141,
                   // что в двоичном представлении равно 10001101
   b = b >> 2;  // переменная b стала равна 00100011, т.е. 67

Сдвиг влево. Двоичное представление первого операнда сдвигается влево на�количество разрядов, равное значению второго операнда. Появившиеся �правые� разряды будут заполняться нулями. Пример:

   int b = 141; // начальное значение переменной b равно 141,
                   // что в двоичном представлении равно 10001101
   b = b << 2;  // переменная b стала равна 1000110100, т.е. 564 

Побитовая операция И. Результат будет содержать единицу в�тех разрядах, где соответствующие разряды первого и�второго операнда содержат единицу. В�других случаях соответствующий бит результата будет равен 0.�Пример:

   int a = 25;  // начальное значение переменной a равно 25,
                   // что в двоичном представлении равно 00011001
   int b = 141; // начальное значение переменной b равно 141,
                   // что в двоичном представлении равно 10001101
   a = a & b;  // переменная a стала равна 00001001, т.е. 9

Побитовая операция ИЛИ. Результат будет содержать ноль в�тех разрядах, где соответствующие разряды первого и�второго операнда содержат ноль. В�других случаях соответствующий бит результата будет равен 1.�Пример:

   int a = 25;  // начальное значение переменной a равно 25,
                   // что в двоичном представлении равно 00011001
   int b = 141; // начальное значение переменной b равно 141,
                   // что в двоичном представлении равно 10001101
   a = a | b;  // переменная a стала равна 10011101, т.е. 157

Побитовая операция исключающее ИЛИ. Значение результирующего выражения будет содержать 1�в�тех разрядах, в�которых x�и�y�имеют разные двоичные значения, и�0�— во�всех остальных разрядах. Пример:

   int a = 25;  // начальное значение переменной a равно 25,
                   // что в двоичном представлении равно 00011001
   int b = 141; // начальное значение переменной b равно 141,
                   // что в двоичном представлении равно 10001101
   a = a ^ b;   // переменная a стала равна 10010100, т.е. 148

Перейти к главе «Условный оператор».