位运算的基本知识与拓展

/* 在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。Ｃ语言提供了位运算的功能， 这使得Ｃ语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。
          ********************
          操作符 * 作用
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              &  * 位与     1 & 1 = 1; 1 & 0 = 0; 0 & 0 = 0;
              |  * 位或        1 | 1 = 1; 1 | 0 = 1; 0 | 0 = 0;
              ^  * 位异或   1 ^ 1 = 0; 0 ^ 1 = 1; 0 ^ 0 = 0;
              ！ * 位反     ! 1 = 0; ! 0 = 1;
              >> * 右移         01011 >> 1 = 0101;
              << * 左移         01011 << 1 = 1011;
          ********************
        按位运算是对字节或字中的实际位进行检测、设置或移位, 它只适用于字符型和整数型变量以及它们的变体, 对其它数据类型不适用。
        我们要注意区分位运算和逻辑运算。
*/
//我们先来做一些练习熟悉位运算
/*由于不同位的计算机系统和编译器存储时字节数会不同，本文所有操作都在64位系统和32位编译器下执行的*/
# include<stdio.h>
void main()
{
 int x;                       //计算整数x的二进制表示中1的个数
 printf("请输入一个数\n");
 scanf("%d",&x);
 int count=0;
 while(x)
 {
  count ++;
  x=x & (x-1);
 }
 printf("%d\n",count);

    int i;
 printf("输入要操作的数i\n");
 scanf("%d",&i);
 i = i >> 1;                   //去掉最后一位 
 i = i << 1;                   //往最后一位加0 
 i = i << 1;i=i | 1;           //往最后一位加1  
 i = i | 1;                    //把最后一位变成1
 i = i >> 1;i=i << 1;          //把最后一位变成0
 i = i ^ 1;                    //最后一位取反
 int k;
 printf("请输入k\n");
 scanf("%d",&k);
 i = i | (1 << (k-1));             //把右数第K位变为1
 i = i & ( ~ (1 <<  (k-1)));       //把右数第K位变为0
 i = i ^ (1 << (k-1));             //把右数第k位取反
 i = i & 0x00000007;               //取末尾三位
 i = i & (0x7fffffff >> (31-k));   //取末尾k位
 i = (i >> (k-1) & 1);             //取右数第k位
 i = i & (i+1);                    //把右边连续的1变为0 
 i = i | (i+1);                    //把右边第一个0变为1
 i = i | (i-1);                    //把右边连续的0变为1
}
//要完成上面的操做方法有很多种，这是我自己想的一些解决办法。
//下面我们就用位运算来完成float型到int型的强转。
//注：要完成此函数得先理解float型和int型的二进制存储形式。float：1个符号位、8个指数位、23个尾数位
int float_to_int(float f)
{
 int *p = (int *)&f;
 int temp = *p;
 int sign= -1;              //判断符号位
 if((temp & 0x80000000) == 0)
 {
  sign = 1;
 }
 int exp = ((temp >> 23) & ox000000ff) - 127;//求出指数位
 int tail = (temp & 0x007fffff) | 0x00800000;//求出尾数位
 int res  = tail >> (23 - exp);             //求出有效数字
 return sign * res;                         //返回整数
}
//针对上面的代码，我们对位运算有加深了印象。位运算的大体操作我们都基本作完了，掌握上面的运算就基本掌握了位运算。