位移运算小结

位移运算

<<运算(左移)

a<<b 表示把a转为二进制后左移b位(在后面添加 b个0)。例如100的二进制表示为1100100,100左移2位后(后面加2个零):1100100<<2 =110010000 =400,可以看出,a<<b的值实际上就是a乘以2的b次方,因为在二进制数后面添加一个0就相当该数乘以2,2个零即2的2次方 等于4。通常认为a<<1比a*2更快,因为前者是更底层一些的操作。因此程序中乘以2的操作尽量用左移一位来代替。

定义一些常量可能会用到<<运算。你可以方便的用1<<16 -1 来表示65535(unsingned int  最大值16位系统)。很多算法和数据结构要求数据模块必须是2的幂,此时就可以用<<来定义MAX_N等常量。

>>运算(右移)

和<<相似,a>>b表示二进制右移b位(去掉末b位),相当于a除以2的b次方(取整)。我们经常用>>1来代替 /2(div 2),比如二分查找、堆的插入操作等等。想办法用>>代替除法运算可以使程序的效率大大提高。最大公约数的二进制算法用除以2操作来代替慢的出奇的%(mod)运算,效率可以提高60%。

int a =100;

a/4 ==a>>2;

位移运算运用 例子

1.合并数据

缩短数据:int a =4; int b=2;  可以将数据 a,b 保存于一个变量 int c中,在此int 类型为32位

a=0x0000 0004; / /十六进制

b=0x0000 0002;

int c = a<<16;//左移操作-将a数据向左移动16位=0x0004 0000

 c |=b;  // (|)操作,一个为1 则为1,所以高16位不变,低16位值为 b值,即c = 0x0004 0002;完成数据的合并

2.解析数据

上面c = 0x0004 0002;

读取高位:int a1 = c>>16; / / 右移16位,消除低位数据,读取高位数据 a1 = 0x0000 0004

读取低位:int a2 = c&0xFFFF; //(&)操作,2个都为1 则为1,所以0xFFFF 即 0X0000 FFFF, 所以高位全为0,低位的 1不变,0还是0,a2=0x0000 0002,读取低位成功

读取低位2:int a2 = c<<16; 消除高位,低位存入高位,a2=0x0002 0000;

                                 a2 = a2>>16;高位存入低位,消除低位; a2 = 0x0000 0002;

下面列举一些常见的二进制位的变换操作

去掉最后一位 101101->10110 x>>1
在最后加一个0 101101->1011010 x<<1
在最后加一个1 101101->1011011 (x<<1)+1
把最后一位变成1 101100->101101 x | 1
把最后一位变成0 101101->101100 (x |1) - 1
最后一位取反 101101->101100 x ^ 1
把右数第K位变成1 101001->101101,k=3 x  | (1<<(k-1))
把右数第K位变成0 101101->101101,k=3 x & ~(1<<(k-1))
右数第k位取反 101001->101101,k=3 x ^ (1<<(k-1))
取末三位 1101101->101 x &7
取末k位 1101101->1101,k=5 x & (1<<k-1)
取右数第k位 1101101->1,k=4 x >> (k-1)&1
把末k位变成1 101001->101111,k=4 x|(1<<k-1)
末k位取反 101001->100110,k=4 x^(1<<k-1)
把右边连续的1变成0 100101111->100100000 x&(x+1)
把右起第一个0变成1 100101111->100111111 x|(x+1)
把右边连续的0变成1 11011000->11011111 x|(x-1)
取右边连续的1 100101111->1111 (x^(x+1))>>1
去掉右起第一个1的左边 100101000->1000 x&(x^(x-1))

源:https://blog.csdn.net/a1351937368/article/details/77746574?utm_source=copy

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