移位和位操作符

前言

       在讲解移位操作符和位操作符之前，我们需要了解二进制的转换问题以及原码、反码和补码的问题，所以如果大家对这些有所了解，可以直接跳转到操作符那里查看学习。

进制转换

       在计算机里是使用二进制来存储数据的，所以我们需要了解一下二进制与十进制的转换问题。
       我们从十进制来着手出发，举个例子，152为什么是一百五十二，这时我们就要引入权重，152=1x10^2 + 5x10^1 +2x10^0 , 这是从10的0次方开始进行计算的，那么推演到二进制的话，就是从2的0次方开始，例如1010转换成十进制则表示多少呢？很简单，1010 = 0x2^0 + 1x2^1+ 0x2^2 +1x2^3 = 10

二进制和十进制的转换

       首先二进制转化十进制已经在上面提及过，就是每一位乘以相应的权重，然后依次相加就会得到十进制的表示。再举个例子吧，1100转换成十进制：

       十进制怎么转换成二进制呢，我们是这样处理的，一直除2，直到商为0，然后将余数从最后往前写就行了。

将余数从下往上写，就是1100

八进制、十六进制转换成十进制

       直接开门见山，十进制的每一位都是0~9这十个数字表示的，那么八进制的每一位是由0~7组成的，十六进制比较特殊，是由0 ~ 9和A ~ F（大小写均可）（A/a表示10，B/b表示11，C/c表示12…以此类推）表示的。根据上面提到的权重，以此类推，八进制就是8，十六进制就是16，直接上例子：

八进制、十六进制和二进制相互转换

       首先八进制和十六进制怎么转换成二进制的，我们可以先将他们转换成十进制，再转换成二进制，这样就可以了。
       那二进制怎么转化成八进制和十六进制的，我们看权重一个8可以由2的三次方组成的，一个16可以由2的四次方组成，这样借助这一个性质我们可以将二进制的每三位依次变为八进制位，将二进制的每四位依次变为十六进制位，大家可以看看下面的例子理解一下：

原码、反码、补码

       在计算机储存数据的时候，会有一个符号位（最开头的数位用1来表示负数，用0来表示正数）来表示正负，剩下的是数值位来表示数值。正数的原码、反码和补码是完全一样的，这里注意符号位是不会变的，负数的反码就是除了原码的符号位不变之外，其他位按位取反（就是0变成1，1变成0），补码就是在反码的基础上加1
这里我们以32位机器来举例：

移位操作符

       大家首先要记住计算机在内存中是以补码来储存数据的，也是用补码来进行运算的。

左移操作符 <<

       顾名思义就是补码向左移动对应的位数，右边补0：
       这里以左移移位举例：

1月24日

右移操作符 >>

       这里就有两种移位方式，一种是逻辑右移（就是补码向右移动对应的位数，左边补0），另一种是算术右移（保留符号位，补码向右移动对应的位数，左边补相应的符号位）；具体执行哪一种是看编译器的，目前大多数编译器是算术右移。
我这里就举算术右移的例子：以右移一位举例：

1月24日 (1)

位操作符

一共有四种：&(按位与)        | (按位或)       ^ (按位异或)       ~(按位取反)
这些位操作符同样也是对二进制位来进行操作的，也是对补码进行操作的。

&

       只有都为1的时候才能为1，其他均为0.

|

       只有都为0的时候才能为0，其他均为1.

^

       相同为0，不同为1

~

       按位取反，1变为0，0变为1

实战

       给定两个不同的变量，在不创建第三个变量的情况下，怎么才能将这两个变量交换数值

#include 

int main()
{
	int a = 5, b = 10;
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
	printf("a=%d b=%d", a, b);
	return 0;
}