C语言 - 位运算和位段

之前的笔记搬运

位运算:

“ & ” 与运算符, 相同位的两个数字都为1，则为1；若有一个不为1，则为0。

一般用于取二进制的某一位, 其余位 置0

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“ | ” 或运算符, 相同位 只要一个为1即为1。

一般用于将二进制某位 置1, 其余位 不变

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“ \^ ” 异或运算, 相同位两个数不同则为1，相同则为0。

可以用于某位取反, 加密, 两数交换

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“ ~ ” 取反运算符, 把一个二进制每个数都取反

“ \<\< ” 左移运算符, 把所有二进制按位向左移动

有符号: 低位补0, 高位丢弃

无符号: 低位补0, 高位丢弃

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“ >>” 右移运算符, 把所有二进制按位向右移动

有符号: 低位舍弃, 高位补符号位

无符号: 低位舍弃, 高位补0

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位段:

• 位段(bit-field)是以位为单位来定义结构体(或联合体)中的成员变量所占的空间。含有位段的结构体(联合体)称为位段结构。采用位段结构既能够节省空间，又方便于操作。

• 位段的定义格式为:

type [var]: digits

其中type只能为int，unsigned int，signed
int三种类型(int型能不能表示负数视编译器而定，比如VC中int就默认是signed
int，能够表示负数)。位段名称var是可选参数，即可以省略。digits表示该位段所占的二进制位数。

那么定义一个位段结构可以像下面这段代码去定义：

struct node
{

    unsigned int a:4; //位段a，占4位

    unsigned int :0; //无名位段，占0位

    unsigned int b:4; //位段b，占4位

    int c:32; //位段c，占32位

    int :6; //无名位段，占6位

};

• 使用位段需注意一下几点:

    1)位段的类型只能是int，unsigned int 两种类型，不能是char型或者浮点型；

    2)位段占的二进制位数不能超过该基本类型所能表示的最大位数，比如在VC中int是占4个字节，那么最多只能是32位；

    3)无名位段不能被访问，但是会占据空间；

    4)不能对位段进行取地址操作

    5)若位段占的二进制位数为0，则这个位段必须是无名位段，下一个位段从下一个位段存储单元(这里的位段存储单元经测试在VC环境下是4个字节)开始存放；

    6)若位段出现在表达式中，则会自动进行整型升级，自动转换为int型或者unsigned int。

    7)对位段赋值时，最好不要超过位段所能表示的最大范围，否则可能会造成意想不到的结果。

    8)位段不能出现数组的形式。
    
    9)位段对的字符从上到下的排列是从低位到高位的

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