cw3a.pdf

Bitowe operatory logiczne

Uwaga: Nie moŜna ich uŜywać do danych typu float lub double.

& bitowa koniunkcja

| bitowa alternatywa

^ bitowa róŜnica symetryczna

« przesunięcie w lewo

» przesunięcie w prawo

~ uzupełnienie jedynkowe

Koniunkcja bitowa &

& stosuje się często do ”zasłaniania” pewnego zbioru bitów, np.

c = n&0177;

są zerowane wszystkie oprócz siedmiu najniŜszych bitów wartości zmiennej n.

Np.

a = 7&4 = (00000111) U2 &(00000100) U2 = (00000100) U2 = 4

b = 100&57 = (01100100) U2 &(00111001) U2 = (00100000) U2 = 32

c = (-25)&55 = (11100111) U2 &(00110111) U2 = (00100111) U2 = 39

Ró Ŝ nice mi ę dzy & i &&

Np. Jeśli x=1, y=2 to

x & y ma wartość 0

x && y 1

Bitowy operator alternatywy |

UŜywany do ”ustawiania” bitów. Np.

x = x|MASK;

ustawia 1 na tych bitach w zmiennej x, które w MASK są równe 1.

Np.

a = 7|4 = (00000111) U2 |(00000100) U2 = (00000111) U2 = 7

b = 100|57 = (01100100) U2 |(00111001) U2 = (01111101) U2 =125

c = (-25)|55 = (11100111) U2 |(00110111) U2 = (11110111) U2 = -9

Bitowa ró Ŝ nica symetryczna ^

Ustawia jedynkę na kaŜdej pozycji bitowej tam, gdzie bity w obu argumentach są róŜne,

a zero tam, gdzie są takie same. Np.

x = 011^022;

daje w rezultacie wartość 0.

Np.

a = 90^(-24) =(01011010) U2 ^(11101000) U2 = (10110010) U2 = -78

b = 127^85 =(01111111) U2 ^(01010101) U2 = (00101010) U2 = 42

c =(-5)^(-44) =(11111011) U2 ^(11010100) U2 = (00101111) U2 = 47

Operatory przesuni ę cia « oraz »

SłuŜą do przesuwania argumentu stojącego po lewej stronie operatora o liczbę pozycji

określoną przez argument stojący po prawej stronie. Np.

y = x << 2;

przesuwa x w lewo o dwie pozycje, zwolnione bity wypełnia się zerami (operacja

równowaŜna mnoŜeniu przez 4.

y = x >> 2;

dla wielkości typu unsigned zwolnione bity zawsze są wypełniane zerami. Natomiast dla

wielkości ze znakiem spowoduje to na pewnych maszynach wypełnienie tych miejsc bitem

znaku (przesunięcie arytmetyczne), a na innych zerami (przesunięcie logiczne).

Np.:

a1 = 80>>2 = (01010000) U2 >>2 = (00010100) U2 = 20

b1 =127>>5 = (01111111) U2 >>5 = (00000011) U2 = 3

c1 = -15>>2 = (11110001) U2 >>2 = (11111100) U2 = -4

a2 = 5<<4 = (00000101) U2 <<4 = (01010000) U2 = 80

b2 =(-7)<<3 = (11111001) U2 <<3 = (11001000) U2 = -56

c2 = (-1)<<7 = (11111111) U2 <<7 = (10000000) U2 = -128

ZauwaŜmy, Ŝe przesunięcia bitowe liczb dodatnich o N mnoŜą (<<) albo dzielą

(>>) te liczby przez N-tą potęgę liczby 2, o ile wynik mnoŜenia nie przekroczy

zakresu wartości typu przesuwanej liczby. Przesunięcia wykonywane są duŜo szybciej

niŜ mnoŜenia lub dzielenia.

15 << 3 daje w wyniku tyle co 15×8 bo 8 = 2 3 ,

15 >> 3 daje w wyniku tyle co 15/8.

Rotacja liczby ujemnej w prawo mo Ŝ e by ć przyczyn ą złego działania programu.

Dopełnienie jedynkowe (negacja bitowa) ~

Zamienia kaŜdy bit 1 na 0 i odwrotnie. Typowe uŜycie:

y = x&~077;

zasłania się zerami ostatnie sześć bitów zmiennej x.

Uwaga: Ta konstrukcja nie zaleŜy od maszyny, pod-czas gdy:

y = x&0177700;

zakłada 16-bitowe słowo maszynowe. Np.

~ (47) 10 = ~ (00101111) U2 = (11010000) U2 = (-48) 10

JeŜeli zaleŜy nam na szybkim obliczeni wartości negacji danej liczby pomoŜemy zauwaŜyć,

Ŝe w wyniku negacji otrzymaliśmy po prostu :

~a = - (a+1)

ZauwaŜmy, Ŝe

k & 1 << n – testuje n -ty bit z k ,

k ^ 1 << n – daje w wyniku k z zanegowanym n -tym bitem,

k & ~(1 << n) – daje w wyniku k z wyzerowanym n -tym bitem,

k | 1 << n – daje w wyniku k z ustawionym n -tym bitem.

Przykład :

/* getbits: daj n bitow x od pozycji p

Zerowa pozycja bitu jest prawy koniec x;

n, p są sensownymi wielkościami całkowitymi

unsigned getbits(unsigned x, int p, int n)

{

return (x >> (p+1-n)) & ~(~0 << n);

}

Operacje bitowe na znakach

char toupper(char c)

// Funkcja zamienia male litery na duze

{

char maska=223; /* 223 - 11011111 */

return c & maska;

}

char tolower(char c)

// Funkcja zamienia duze litery na male

{

return c | 32; /* 32 - 00100000 */

}

char swapcase{char c)

//Zamiana duzych liter na male i odwrotnie

{

return c ^ 32;

}

int razy10(int n)

/* Mnozenie liczby calkowitej przez 10

przy pomocy operatorow przesuniecia */

{

int m,p;

m=n<<1;

p=m<<2;

return m+p;

}

/* Zlicz bity argumentu o wartosci 1 */

int bitcount(unsigned x)

{

int b;

for (b=0; x!=0; x >> 1)

if (x & 01)

b++;

return b;

}

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: