按位运算
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| & | 按位与运算符：如果两个相应位都为1，则该位的结果为1，否则为0 |
| | | 按位或运算符：只要对应的两个二进位有一个为1时，结果位就为1 |
| ^ | 按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1 |
| ~ | 按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反，即把1变为0，把0变为1 |
| << | 左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0 |
| >> | 右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，">>"右边的数指定移动的位数 |
按位运算符
按位与
按位与运算符 & 是二进制位运算符，用于对两个数的每个对应二进制位进行与操作。它的规则是，如果两个相应位都为 1，则结果为 1；否则，结果为 0。
例如，假设有两个二进制数 A 和 B：
A: 1101
B: 1010
按位与操作： A & B
1101& 1010-------1000
因此，1101 & 1010 的结果为 1000。这个规则适用于每一对相应的二进制位。
按位或
按位或运算符 | 是二进制位运算符，用于对两个数的每个对应二进制位进行或操作。它的规则是，如果两个相应位中至少有一个为 1，则结果为 1；只有两个相应位都为 0 时，结果为 0。
例如，假设有两个二进制数 A 和 B：
A: 1101
B: 1010
按位或操作： A | B
1101| 1010-------1111
因此，1101 | 1010 的结果为 1111。这个规则适用于每一对相应的二进制位。
按位异或
按位异或运算符 ^ 是二进制位运算符，用于对两个数的每个对应二进制位进行异或操作。异或的规则是，如果两个相应位相同（都是 0 或都是 1），则结果为 0；如果两个相应位不同（一个是 0，另一个是 1），则结果为 1。
例如，假设有两个二进制数 A 和 B：
A: 1101
B: 1010
按位异或操作： A ^ B
1101^ 1010-------0111
因此，1101 ^ 1010 的结果为 0111。这个规则适用于每一对相应的二进制位。
按位取反
按位取反运算符 ~ 是一个一元运算符，用于对一个数的每个二进制位取反，即将 0 变为 1，将 1 变为 0。
例如，假设有一个二进制数 A：
A: 1101
按位取反操作： ~A
1101-------0010
因此，~1101 的结果为 0010。这个规则适用于每个二进制位。请注意，由于计算机使用补码表示负数，因此取反的结果可能会有一些意想不到的效果，具体取决于数据类型和编程语言的规则。
移位
左移位运算符 << 和右移位运算符 >> 是用于对二进制数进行位移操作的。
-
左移位运算符 (
<<)：将一个数的二进制表示向左移动指定的位数，右侧空出的位用 0 填充。语法：a << n，其中a是要进行左移的数，n是左移的位数。例如，
5 << 2表示将二进制数5向左移动两位：5 (二进制: 00000101) 左移两位后: 00010100 结果为 20 -
右移位运算符 (
>>)：将一个数的二进制表示向右移动指定的位数，左侧空出的位用原先最高位的值填充（有符号数用符号位填充，无符号数用 0 填充）。语法：a >> n，其中a是要进行右移的数，n是右移的位数。例如，
16 >> 2表示将二进制数16向右移动两位：16 (二进制: 00010000) 右移两位后: 00000004 结果为 4
这两个运算符常用于对数据进行位级操作，例如，对于一些底层的位级编程需求。
配置寄存器
配置寄存器的按位与（AND）和按位或（OR）操作通常用于对寄存器的特定位进行设置或清除，以达到配置硬件状态的目的。
按位与操作：
按位与操作用于将寄存器的特定位设置为指定的值，而不影响其他位。操作的基本形式是使用一个掩码，其中掩码的每个位都是希望保留的位，其余位设为 0。然后，使用按位与运算符将掩码应用于寄存器。这将清除掉掩码中设为 0 的那些位。
例如，如果我们有一个寄存器 reg，我们希望将其第 3 位设置为 1，可以执行以下操作：
reg = reg | (1 << 2); // 将第 3 位设为 1，使用按位或
上述操作中，1 << 2 创建了一个二进制数 00000100，然后使用按位或将其与寄存器 reg 相结合。
按位或操作：
按位或操作用于将寄存器的特定位设置为 1，而不影响其他位。操作的基本形式是使用一个掩码，其中掩码的每个位都是希望设置为 1 的位，其余位设为 0。然后，使用按位或运算符将掩码应用于寄存器。这将把掩码中设为 1 的那些位设置为 1，而保留其他位不变。
例如，如果我们有一个寄存器 reg，我们希望将其第 4 位设置为 1，可以执行以下操作：
reg = reg | (1 << 3); // 将第 4 位设为 1，使用按位或
上述操作中，1 << 3 创建了一个二进制数 00001000，然后使用按位或将其与寄存器 reg 相结合。
总体而言，这些按位运算是对寄存器进行底层配置的有力工具，使得可以针对需要的位进行灵活的设置和清除。
掩码
掩码是一个用于按位操作的二进制数，它的作用是选择性地启用或禁用其他二进制数的特定位。在实际编程中，掩码通常通过使用按位左移和按位或运算符来创建。
按位左移操作：
按位左移操作是将二进制数向左移动指定的位数。左移操作符是 <<，其形式为 x << n，其中 x 是要移动的二进制数，n 是左移的位数。左移相当于在原始二进制数的右侧附加 n 个零。
按位或操作：
按位或操作是将两个二进制数的每个对应位进行逻辑或运算。按位或操作符是 |，其形式为 x | y，其中 x 和 y 是进行按位或运算的两个二进制数。
创建掩码的一般步骤如下：
- 使用按位左移操作创建一个包含特定位的二进制数，将需要设置或清除的位设置为 1。
- 使用按位或操作将掩码与其他二进制数结合，以选择性地启用或禁用特定位。
例如，假设我们有一个 8 位的寄存器，我们想要设置第 3 位和第 5 位。我们可以使用以下步骤：
// 创建掩码，将第 3 位和第 5 位设置为 1
int mask = (1 << 2) | (1 << 4);// 使用按位或将掩码应用于寄存器 reg
reg = reg | mask;
上述代码中，(1 << 2) 和 (1 << 4) 分别创建了二进制数 00000100 和 00010000，然后按位或操作符将它们结合成掩码 00010100。最后，通过将这个掩码与寄存器 reg 进行按位或操作，我们可以选择性地设置第 3 位和第 5 位。
逻辑运算符
逻辑运算符用于执行逻辑运算，常见的有与（AND）、或（OR）、非（NOT）三种。这些运算符通常用于布尔类型的操作数。下面分别讨论这三种逻辑运算符的含义：
-
逻辑与（AND）操作符
&&：- 含义： 如果两个操作数都为
True，则结果为True；如果其中一个或两个操作数为False，则结果为False。 - 示例：
True && False的结果为False。
- 含义： 如果两个操作数都为
-
逻辑或（OR）操作符
||：- 含义： 如果两个操作数至少有一个为
True，则结果为True；如果两个操作数都为False，则结果为False。 - 示例：
True || False的结果为True。
- 含义： 如果两个操作数至少有一个为
-
逻辑非（NOT）操作符
!：- 含义： 对一个操作数取反，如果操作数为
True，则结果为False；如果操作数为False，则结果为True。 - 示例：
!True的结果为False。
- 含义： 对一个操作数取反，如果操作数为
这些逻辑运算符通常用于条件判断，控制程序的执行流程。在某些编程语言中，逻辑运算符具有短路求值的特性，即如果第一个操作数已经确定了整个表达式的结果，就不再计算第二个操作数。这可以提高程序的性能，尤其是在处理复杂条件表达式时。
条件与
在编程中，“条件与” 通常指的是逻辑运算符 “&&”（与运算符）。“条件与” 表达式的含义是，当且仅当所有条件都为真（True）时，整个表达式的结果才为真。
例如，在C、C++、Java等编程语言中，可以使用 “&&” 来表示 “条件与”。下面是一个示例：
#include <stdio.h>int main() {int a = 5;int b = 10;// 条件与表达式if (a > 0 && b > 0) {printf("Both a and b are greater than 0.\n");} else {printf("At least one of them is not greater than 0.\n");}return 0;
}
在这个示例中，a > 0 && b > 0 表达式中的 “&&” 表示 “条件与”，只有当 a 大于 0 且 b 大于 0 时，整个表达式的值为真，程序会输出 “Both a and b are greater than 0.”。如果其中一个条件不满足，那么整个表达式的值为假，程序会输出 “At least one of them is not greater than 0.”。
“条件与” 在控制结构中经常用于需要多个条件同时满足时的情况，比如在 if 语句中。
条件或
条件或通常指的是逻辑运算符 “||”（或运算符）。“条件或” 表达式的含义是，当至少一个条件为真（True）时，整个表达式的结果就为真。
在C、C++、Java等编程语言中，可以使用 “||” 来表示 “条件或”。下面是一个示例：
#include <stdio.h>int main() {int a = 5;int b = 10;// 条件或表达式if (a > 0 || b > 0) {printf("At least one of them is greater than 0.\n");} else {printf("Both a and b are not greater than 0.\n");}return 0;
}
在这个示例中，a > 0 || b > 0 表达式中的 “||” 表示 “条件或”，只要 a 大于 0 或者 b 大于 0，整个表达式的值为真，程序会输出 “At least one of them is greater than 0.”。只有当两个条件都不满足时，整个表达式的值为假，程序会输出 “Both a and b are not greater than 0.”。
“条件或” 在控制结构中经常用于需要满足多个条件中的至少一个时的情况，比如在 if 语句中。
条件非
“条件非” 通常指的是逻辑运算符 “!”（非运算符）。“条件非” 表达式的含义是，当给定的条件为假（False）时，整个表达式的结果为真（True），反之亦然。
在C、C++、Java等编程语言中，可以使用 “!” 来表示 “条件非”。下面是一个示例：
#include <stdio.h>int main() {int a = 5;// 条件非表达式if (!(a > 0)) {printf("a is not greater than 0.\n");} else {printf("a is greater than 0.\n");}return 0;
}
在这个示例中，!(a > 0) 表达式中的 “!” 表示 “条件非”，如果 a 不大于 0，整个表达式的值为真，程序会输出 “a is not greater than 0.”；反之，如果 a 大于 0，整个表达式的值为假，程序会输出 “a is greater than 0.”。
“条件非” 经常用于需要检查某个条件是否不成立的情况，比如在 if 语句中。
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