位运算

位运算的基本使用

1. 位运算是指按照二进制进行的运算
2. 计算机所有的计算最终都是通过二进制的位运算进行的！
3. 在软件开发中常常需要处理二进制位的运算

•  通过单片机、STM32等控制灯光、风扇
  

•  通过子网掩码求IP地址的网络号
  

•  通过异或对数据进行加密
  

•  通过位运算判断数据的奇偶性
  

运算符	描述	实例（A = 60， B = 30）	结果
&	按位与操作，按二进制位进行"与"运算。运算规则：080=0;0&1=0;180=0;1&1=1	A & B	28, 即为 00011100
｜	按位或运算符，按二进制位进行"或”运算。运算规则：010=0;011=1;110=1;111=1	A | B	62, 即为 00111110
～	取反运算符，按二进制位进行"取反"运算。运算规則：~1=0;~0=1	~A	-61, 即为 11000011,一个有符号二进制数的
^	异或运算符，按二进制位进行"异或"运算。运算规则：0^0=0;0^1=1;1^0=1;1^1=0；	A ^ B	34，即为 00100010
<<	二进制左移运算符。将一个运算对象的各二进制位全部左移若千位（左边的二进制位丢弃，右边补0）	A << B	240，即为 11110000
>>	二进制右移运算符。将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃	A >> B	15，即方 00001111

位运算的骚操作

1. 左移实现乘法

• 左移n位等价于乘以2的n次方

int X;
X = 2;
x = x << 2;
×=×<<3

• 使用左移实现乘法运算仅限于乘以2的倍数

• 是不是只要是左移就能够实现乘以2的倍数呢？

char × = 120;
x゠x<< 1;

2. 右移实现除法

• 右移n位等价于除以2的n次方

int x = 100;
X=X >> 1;
X = X >> 3;

• 使用右移实现除法运算仅限于除以2的倍数

3. 不使用中间变量交换两个整型变量的值

int a =5,b=6；
a = a+b:
b = a-b;
a = a-b;

以上代码看似可以实现两个整型变量数值的交换，但是你能看出其中的Bug吗？

int a = 5, b = 6;
a = a ^ b:
b = a ^ b;
a = a ^ b;

4. 判断整数的奇偶性

× & 1

5. 位操作进行高低位交换

a=(a >> 8) | (a << 8)

6. 寄存器的置位

• 嵌入式系统总是要用户对变量或寄存器(8位)进行位操作。给定一个变量a，将a的第了个bit位置1 (bit位最右边的位第0位），其他位的值不变。

a = a | 0x08

将第三个bit位清零，其他位的值保持不变

a = a & (~0x08)

7. 数据的"拆解〞

• 在数据的传输过程中需要对整型数据进行拆解，例如 intx=Qx1m2345678，我们需要将x分别拆解成 0×12 0×34 0×56 0×78进行传输

X & 0xFF
(x >> 8) & 0xFF (x >> 16) & 0xFF (x >> 24) & 0xFF