C语言位运算、移位运算，经典示例

位运算是指针对二进制数进行的运算操作，常用的位运算符有与(&)、或(|)、异或(^)、取反(~)等。移位运算是指将二进制数按位向左或向右移动的操作，常用的移位运算符有左移(<<)和右移(>>)。这两种运算在C语言中经常用于对数据进行高效的处理和操作。

以下是位运算的经典示例：

1. 检查某一位是否为1

通过位与运算(&)可以判断一个整数的二进制表示中某一位是否为1。例如，判断一个整数n的第i位是否为1：

int isSet(int n, int i) {

int mask = 1 << i;

return (n & mask) != 0;

}

isSet函数中，首先将1左移i位，得到掩码mask，然后将n与mask进行位与运算。如果结果不为0，则表示该位为1，返回true，否则返回false。

2. 将某一位设置为1

通过位或运算(|)可以将一个整数的二进制表示中的某一位设置为1。例如，将一个整数n的第i位设置为1：

int setBit(int n, int i) {

int mask = 1 << i;

return n | mask;

}

setBit函数中，首先将1左移i位，得到掩码mask，然后将n与mask进行位或运算，将第i位设置为1，并返回结果。

3. 将某一位设置为0

通过位与运算和位取反运算可以将一个整数的二进制表示中的某一位设置为0。例如，将一个整数n的第i位设置为0：

int clearBit(int n, int i) {

int mask = ~(1 << i);

return n & mask;

}

clearBit函数中，首先将1左移i位，得到掩码mask，然后取mask的补码，将第i位设置为0，再将n与mask进行位与运算，将第i位设置为0，并返回结果。

4. 反转某一位

通过位异或运算(^)可以将一个整数的二进制表示中的某一位进行反转。例如，将一个整数n的第i位进行反转：

int flipBit(int n, int i) {

int mask = 1 << i;

return n ^ mask;

}

flipBit函数中，首先将1左移i位，得到掩码mask，然后将n与mask进行位异或运算，将第i位进行反转，并返回结果。

以上示例演示了位运算的常见用法，可以通过位运算来实现一些特定的操作，如判断某一位是否为1、设置某一位为1或0、进行位的反转等。位运算不仅可以提高代码的效率，还可以用于一些特定的位操作需求，如编码、解码、压缩等。

下面是移位运算的经典示例：

1. 左移运算

左移运算是将一个数的二进制表示向左移动指定的位数。例如，将一个整数n向左移动i位：

int leftShift(int n, int i) {

return n << i;

}

leftShift函数中，通过左移运算符(<<)将n向左移动i位，并返回结果。

2. 右移运算

右移运算是将一个数的二进制表示向右移动指定的位数。例如，将一个整数n向右移动i位：

int rightShift(int n, int i) {

return n >> i;

}

rightShift函数中，通过右移运算符(>>)将n向右移动i位，并返回结果。

移位运算通常用于对整数进行二进制数的扩展或压缩操作，左移运算可以将一个数的二进制表示向左进行扩展，右移运算可以将一个数的二进制表示向右进行压缩。移位运算在一些特定场景下非常有用，例如对数据进行压缩存储、位图算法等。

总结：

位运算和移位运算是C语言中常用的操作，通过位运算可以高效地对数据进行某一位的判断、设置和反转，通过移位运算可以对数据进行二进制数的扩展或压缩。这些运算在编码、解码、压缩等领域有着广泛的应用。掌握位运算和移位运算的使用方法，可以提高代码的效率和可读性，同时也能更好地理解和应用底层的计算机原理。

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