『C程序设计』读书笔记系列文章之第十一章 位运算

1)概述

所谓位运算是指进行二进制位的运算。在系统软件中，常要处理二进制位的问题。
c提供的位运算符有：
& 按位与
| 按位或
^ 按位异或
~ 取反
<< 左移
>> 右移
&对于将一个单元清零、取一个数中的某些指定位以及保留指定位有很大用途。
|常被用来将一个数的某些位置1。
^判断两个位值，不同为1，相同为0。常用来使特定位翻转等。
~常用来配合其它位运算符使用的，常用来设置屏蔽字。
<<将一个数的各二进制位全部左移，高位左移后溢出，舍弃不起作用。左移一位相当于该数乘2，左移n位相当于乘2n。左移比乘法运算要快的多。
>>右移时，要注意符号问题。对无符号数，右移时左边高位移入0，对于有符号数，如果原来符号位为0（正数），则左边移入0；如果符号位为1（负数），则左边移入０还是１要取决于系统。移入０的称为"逻辑右移"，移入１的称为"算数右移"。

2)位段

将一个字节分为几段来存放几个信息。所谓位段是以位为单位定义长度的结构体类型中的成员。如：
struct packed-data{
unsigned a:2;
unsigned b:6;
unsigned c:4;
unsigned d:4;
int I;
}data;
其中a,b,c,d分别占2位,6位,4位,4位。I为整型，占4 个字节。
对于位段成员的引用如下：
data.a = 2;等，但要注意赋值时，不要超出位段定义的范围。如位段成员a定义为2位，最大值为3，即(11)2，所以data.a=5;就会取5的两个低位进行赋值，就得不到想要的值了。
关于位段的定义和引用，有几点重要说明：
①若某一个段要从另一个字开始存放，可以定义：
unsigned a:1;
unsigned b:2;
unsigned :0;
unsigned c:3; (另一单元)
使用长度为0的位段，作用就是使下一个位段从下一个存储单元开始存放。
②一个位段必须存放在用一个存储单元中，不能跨两个单元。
③可以定义无名位段。如：
unsigned a:1;
unsigned :2; (这两位空间不用)
unsigned b:3;
④位段的长度不能大于存储单元的长度，也不能定义位段数组。