<p>按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1；否则为0。这里的1可以理解为逻辑中的true，0可以理解为逻辑中的false。按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。逻辑上的“与”，要求运算数全真，结果才为真。</p><p>例如：3&amp;5</p><p>3的二进制编码是11(2)。内存储存数据的基本单位是字节（Byte），一个字节由8个位（bit)所组成。位是用以描述电脑数据量的最小单位。二进制系统中，每个0或1就是一个位。将11（2）补足成一个字节，则是00000011（2）。5的二进制编码是101（2），将其补足成一个字节，则是00000101（2）。</p><p>按位与运算：</p><p>00000011(2)</p><p>&amp;00000101(2)</p><p>00000001(2)</p><p>由此可知3&amp;5=1</p><p>c语言代码：</p><p>```c</p><p>#include&lt;stdio.h&gt;</p><p>main()</p><p> inta=3;</p><p> intb=5;</p><p> printf("%d",a&amp;b);</p><p>```</p><p>按位与的用途：</p><p>（1）清零。若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：原来的数中为1的位，新数中相应位为0。然后使二者进行&amp;运算，即可达到清零目的。</p><p>（2）取一个数中某些指定位。若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节，只需要将a与8个1按位与即可。</p><p>（3）保留指定位。与一个数进行“按位与”运算，此数在该位取1。</p><p>2、"按位或"运算符（|）</p><p>两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真。例如：60（8）|17（8）,将八进制60与八进制17进行按位或运算。</p><p>```c</p><p>#include&lt;stdio.h&gt;</p><p>main()</p><p> inta=060;</p><p> intb=017;</p><p> printf("%d",a|b);</p><p>```</p><p>应用：按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。例如：如果想使一个数a的低4位改为1，则只需要将a与17（8）进行按位或运算即可。</p><p>3、"异或"运算符（^）</p><p>他的规则是：若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1。即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1，1∧1=0。</p><p>```c</p><p>#include&lt;stdio.h&gt;</p><p>main()</p><p> inta=071;</p><p> intb=052;</p><p> printf("%d",a^b);</p><p>```应用示例：</p><p>（1）实现特定位翻转</p><p>想要翻转一个数的特定位，比如低4位，可以通过与一个特定的掩码进行“异或”运算来实现。例如，设有数0（2）想要使其低4位翻转，即1变0，0变1，可以将其与00001111（2）进行异或运算。</p><p>运算过程如下：</p><p>0</p><p>^ 00001111</p><p>0</p><p>运算结果的低4位正好是原数低4位的翻转。由此可见，要翻转哪几位，就将与其进行异或运算的相应位置为1即可。</p><p>（2）保留原值——与0异或</p><p>与0进行异或运算可以保留原值。例如：012 ^ 000 = 012。因为原数中的1与0进行异或运算得1，而0^0得0，所以可以保留原数。</p><p>（3）交换两个值（无需临时变量）</p><p>想交换两个值a和b，可以利用异或运算实现。具体步骤如下：</p><p>a = a ∧ b; // 第一步异或运算</p><p>b = b ∧ a; // 第二步异或运算，此时a和b的值已经交换</p><p>a = a ∧ b; // 再次异或运算，恢复原始值到b中，同时使a获得b的值</p><p>这一过程等效于两个数之间的位交换，不需要使用临时变量。在C语言中，可以实现如下：</p><p>```c</p><p>#include <stdio.h></p><p>main() {</p><p> int a = 3; // 二进制表示为 011 (2)</p><p> int b = 4; // 二进制表示为 100 (2)</p><p> a = a ^ b; // a和b进行第一次异或运算</p><p> b = b ^ a; // b和新的a进行第二次异或运算</p><p> a = a ^ b; // a和b再次交换回各自的初始值，但是b得到了a的二进制值。</p><p> printf("a=%d b=%d 

”, a, b); // 输出交换后的结果

</p><p>（4）“取反”运算符（~）</p><p>取反运算符是一元运算符，用于求整数的二进制反码。即将操作数的每个二进制位上的1变为0，将0变为1。例如，取反操作符应用于77（十进制）的二进制表示时：~77(8)。此操作会生成该整数的二进制反码。在C语言中可以这样写：</p><p>c

#include

main() {

int a = 77; // 假设为十进制数77的二进制表示形式（具体值取决于系统）

printf(“%d”, ~a); // 输出a的二进制反码结果

</p><p>（5）左移运算符（<<）</p><p>左移运算符用于将一个数的二进制位左移若干位。例如，将一个数的二进制表示左移两位时，其右边空出的位由零填充，左边溢出的位被舍弃。在C语言中实现左移操作可以如下编写代码：</p><p>c

#include

main() {

int a = 15; // 二进制表示为 0000 1111 (2) (以4位一组表示) 左移2位结果为左数部分为60即：2 2 2 3（由于我们舍弃了溢出部分，故而只有最低位部分的结果是正确的） 6 8 + 3 4 = 64 (实际在8位系统中为64) 所以实际结果为64而非63)

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</p><p>定义一个整数变量a，其值为十进制数；</p><p>通过位运算，使用“>>”运算符将变量a右移一位，并将结果以十进制形式输出；</p><p>关于位运算的赋值运算符。</p><p>位运算符与赋值运算符的结合可以形成复合赋值运算符。例如，“&=”、“|=”、“>>=”、“<<=”等。</p><p>例如解释“&=”运算符：a &= b相当于a = a & b。</p><p>再如解释“<<=”运算符：a <<= 2相当于a = a << 2。</p><p>在移位操作中，移出的位数会被丢弃，而移入的位数，无论是左移还是右移，都有一定的规则。左移时，补入的数全部为0；右移时，若是无符号数，补入的数也为0，若是带符号数，则补入的数与原数的最左端位上的原数相同，即原符号位。</p><p>位移位运算符的优先级如下：算术运算符优先于位移位运算符，而位移位运算符中，左移和右移是同级别的，结合性是从左到右。</p><p>举个例子来说明左移和右移的运算规则。假设有一个无符号短整型变量a，其值为二进制数01001（对应十进制数7）。当我们将a左移3位时，结果为二进制数01000（对应十进制数7），而a的值不变。相反地，如果我们将a右移4位时，结果为二进制数0（对应十进制数4），而a的值也不变。</p><p>对于短整型变量a的另一个例子，假设其值为-4（对应二进制数11100）。当我们将其左移3位时，结果为-32（对应二进制数00000），而a的值不变。若我们将其右移4位时，结果为-1（对应二进制数11111），而a的值同样不变。</p><p>在C语言中，左移和右移运算有其特定的含义和规则。左移是将一个数的所有位向左移动若干位，而在C中用“<<”运算符表示。左移会丢弃最高位，并在最低位补上零。对于有符号整数来说，左移相当于乘以2的幂次方（左移一位相当于乘以2）。但要注意的是，如果左移位数超过了数的位数长度（即最大位数），那么就会进行模除处理，也就是将移位次数取余数进行移位。同时需要注意的是当符号位移动时导致的溢出问题。</p><p>再来看右移运算，其概念与左移相反。右移是将数的位向右移动若干位，用“>>”运算符表示。对于有符号整数来说，右移时会保持符号位不变（算术右移），如果是正数补入零、负数则补入原来的最高位的数值。这就是算术右移与逻辑右移的主要区别之一。同时也有相同的规定，当移动的位数超过类型的长度时也会取余数进行移动。</p><p>在C语言中，通过使用这些位运算操作符（如&、|、^、~等），可以在字节或字级别上对实际位进行检测、设置或移位操作。这使得C语言在编写系统程序时具有强大的功能。</p><p>在操作符的作用中，我们区分了位运算和逻辑运算的不同之处。比如按位与运算（&）就是其中的一种位运算操作。</p><p>

按位与运算符”&“是一种双目运算，它将两个数字对应的二进制位进行与操作。只有当两个对应的二进制位都为1时，结果位才为1，否则为0。参与运算的数字以补码形式出现。例如，计算9和5的按位与，可以表示为二进制算式：00001001（9的二进制补码）& 00000101（5的二进制补码），结果为 00000001（二进制，对应十进制为1）。这种运算通常用于清除某些位或保留某些位。比如，要清除a的高八位并保留低八位，可以进行 a&255运算。

按位或运算符”|“也是双目运算，它进行二进制位的或操作。只要对应的两个二进制位中有一个为1，结果位就为1。例如，计算9和5的按位或，表示为 00001001 | 00000101，结果为 00001101（十进制为13）。在计算机编程中，这种运算常用于设置特定的位。

按位异或运算符”^“是另一种双目运算，它对两个数字对应的二进制位进行异或操作。当两个对应的二进制位不结果位为1。例如，计算9和5的按位异或，表示为 00001001 ^ 00000101，结果为 0000110（十进制为 18）。这种运算常用于翻转特定位或者加密解密等场景。在编程中经常用来翻转单个变量的特定位。

求反运算符”～”是单目运算符，它对一个数字的各二进制位进行求反操作。例如，对数字9进行求反运算为：～（所有除最高位以外的位数不变）结果为二进制的某个特定值（注意这里是简化描述，具体结果取决于计算机系统的实现）。这种运算在计算机内部处理中常见。

在C语言中，位移运算是一种非常重要的工具，能够非常高效地执行乘法和除法操作。为了编写高效且准确的C语言程序，理解位移运算的基本概念是至关重要的。这包括了解左移和右移的特点以及它们在各种实际应用中的作用。

位移运算，简单来说，就是通过改变二进制数的位置来实现特定的计算效果。在C语言中，这种运算广泛应用于各种场景，如数据压缩、加密解密等。左移操作是将二进制数向左移动指定的位数，右侧用零填充；而右移操作则是将二进制数向右移动指定的位数，左侧可能涉及符号扩展。

理解这两种移位的特点对于编写高效的C语言程序非常关键。例如，左移一位相当于乘以二，右移一位相当于除以二。这种特性使得在需要快速进行乘除法操作的场合，使用位移运算能大大提高效率和性能。

除此之外，在实际应用中，移位运算也发挥着重要作用。例如，在处理数字图像和音频数据时，位移运算可用于实现数据压缩和解压缩；在通信领域，位移运算则常用于数据加密和解密等操作中。熟练掌握移位运算的概念和技巧，对于提高C语言编程水平是非常有帮助的。