C语言与位操作之间的趣事
最近在对单片机和ARM裸机学习过程中发现位操作使用的非常频繁，在操作寄存器的时候位操作是一个不可缺少的角色。回想之前在c语言学习过程中，似乎对位操作的只停留在简单的对概念的理解，具体该如何使用并不知道。下面我们就聊聊常见的位操作。
一、认清位操作符号
在进行位操作的同时我们必须要搞清楚下面符号的区别
1. && and &
2. || and |
3. ! and ~
&& 表示逻辑与 & 表示位与
||表示逻辑或 | 表示位或
!表示逻辑取反 ~表示位取反
对位操作时每个符号实际是对二进制数之间的操做
二、简单位操作使用
------------------------------例子演示---------------------------
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a = 1,b = 2;
int res1 = 0,res2 = 0,res3 = 0;
int res4 = 0,res5 = 0,res6 = 0;
res1 = a && b;
res2 = a & b;
printf("res1 = %d res2 = %d\n",res1,res2);
//res1 = 1 res2 = 0
res3 = a || b;
res4 = a | b;
printf("res3 = %d res4 = %d\n",res3,res4);
//res3 = 1 res4 = 3
res5 = !a;
res6 = ~a ;
printf("res5 = %d res6 = %d\n",res5,res6);
//res5 = 0 res6 = -2
return 0;
}
----------------------------------结果分析-----------------------------
1、 res1 = a && b; -》逻辑与操作
如果两个数都不为0相与则结果为1 如果有一个数为0则结果为0
2、res1 = a & b; -》位与操作 先将其装换为二进制数然后从每位二进制相对应进行与操作
a = 1 ---> 0001 b = 2 ---> 0010
0001
0010
结果 0000 -》0
3、res1 = a || b; -》逻辑与操作 只要有一个数不为0则结果为1 如果都为0则结果为0
4、res1 = a | b; -》位与操作 先将其装换为二进制数然后从每位二进制相对应进行与操作
a = 1 ---> 0001 b = 2 ---> 0010
0001
0010
结果 0011 -》3
5、res5 = !a; -》逻辑取法 非0取反为0 为0取反为1 -》结果0
6、res6 = ~ a; -》位取反 先将其装换为二进制 然后0变1 ，1变0
位操作总结
1、位或特点：任意数与1位或为1 与0位或无变化
2、位与特点：任意数与1位与无变化 与0位与为0
3、取反特点：原来位上为1变为0 为0变为1
三、左移( << )与右移 ( >> )
c语言中的移位要取决于数据类型-》无符号数左移是右侧补零。右移是左侧补零。有符号数左移是右侧补零（算术移位）右移时左侧补符号位（正数补0 负数补1）
四、位运算综合运用
设置时相应位置1 清除时相应位置0
1、设置bit3,其余位保持不变： a = a | (1 << 3);
2、清除a的bit5，其余位保持不变： a = a & (~(1 << 5));
3、清除bit15~bit23其余位保持不变： a = a & (~(0x1ff << 15);
4、取出a的bit3~bit8
思路：先将这个数bit3~bit8不变其余位清零、在将其右移3位
a = a & (0x3f << 3)
a = a >> 3;
5、用c语言给一个寄存器Bit7~bit17赋值937(其余位不受影响）
思路：先将bit7~bit17全部清零、将973写入Bit7~bit17
a = a & (~(0x7ff << 7);
a = a | (937 << 7);
6、给一个寄存器bit7~bit17中的值加上17
思路：先读出原来bit7~bit17、给这个数加17 、bit7~bit17清零、将第二步算出的值写入bit7~bit17
(这里定义一个临时变量unsigned int tmp = 0;)
unsigned int tmp = 0;
tmp = a & (0x3ff << 7);
tmp = tmp >> 7;
tmp += 17;
a = a & (0x3ff << 7);
a = a | (tmp << 7);
五、宏定义实现位操作
上面就是对位操作的简单分享。