計算機中怎樣儲存負數的二進位制?
位運算是指按二進位制進行的運算。在程式中,常常需要處理二進位制位的問題。C/C++語言提供了6個位操作運算子。這些運算子只能用於整型運算元,即只能用於帶符號或無符號的char,short,int與long型別。
在實際應用中,建議用unsigned整型運算元,因為帶符號運算元可能因為不同機器結果不同。
下面是C/C++位操作運算子列表,其中運算子優先順序為從上到下遞減,注意:<<,>>優先順序相同。
操作符 | 功能 | 用法 |
~ | 位求反 | ~expr |
<< | 左移 | expr1 << expr2 |
>> | 右移 | expr1 >> expr2 |
& | 位與 | expr1 & expr2 |
^ | 位異或 | expr1 ^ expr2 |
| | 位或 | expr1 | expr2 |
程式碼示例如下:
#include<iostream> using namespace std; int main(){ unsigned short x=3,y=5; cout<<"~x="<<(unsigned short)~x<<endl;//位求反 cout<<"~x="<<~x<<endl;//位求反 cout<<"x&y="<<(x&y)<<endl;//位與 cout<<"x^y="<<(x^y)<<endl;//位異或 cout<<"x|y="<<(x|y)<<endl;//位或 cout<<"x<<1="<<(x<<1)<<endl;//位左移 cout<<"y>>1="<<(y>>1)<<endl;//位右移 return 0; }
運算結果如下:
~x=65532
~x=-4
x&y=1
x^y=6
x|y=7
x<<1=6
y>>1=2
程式碼解釋如下:
short為16位整數,故x,y的二進位制表示如下:
x=3(00000000 00000011)
y=5(00000000 00000101)
~ 00000000 00000011
= 11111111 11111100(65532或者-4)(至於為什麼同樣的二進位制位表示的數不一樣,這與計算機的數值表示有關,具體原因可搜尋“補碼”)
00000000 00000011
& 00000000 00000101
= 00000000 00000001(1)
00000000 00000011
^ 00000000 00000101
= 00000000 00000110(6)
00000000 00000011
| 00000000 00000101
= 00000000 00000111(7)
00000000 00000011<<1
= 00000000 00000110(6)
00000000 00000101>>1
= 00000000 00000010(2)