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C++（9）：位运算符进阶版

ai 2025/5/14 7:01:39

1. 变量定义

变量 A = 45（二进制 0010 1101），B = 25（二进制 0001 1001）：

int A = 45;  // 二进制: 0010 1101 (十进制45)
int B = 25;  // 二进制: 0001 1001 (十进制25)

2. 位运算符表

运算符	名称	规则	实例	结果（二进制）	十进制结果
`&`	按位与	同1为1，否则为0	`A & B`	`0000 1001`	9
\|	按位或	有1为1，全0为0	A\|B	`0011 1101`	61
`^`	按位异或	不同为1，相同为0	`A ^ B`	`0011 0100`	52
`~`	按位取反	0变1，1变0（补码形式）	`~A`	`1101 0010`（8位简写）	-46
`<<`	左移	左移指定位，右侧补0	`A << 2`	`1011 0100`	180
`>>`	右移	右移指定位，正数左侧补0，负数补1	`B >> 2`	`0000 0110`	6

3. 代码实例与验证

#include <iostream>
#include <bitset> int main() {int A = 45;  // 0010 1101int B = 25;  // 0001 1001// 按位与 &std::cout << "A & B = " << (A & B) << " (二进制: " << std::bitset<8>(A & B) << ")\n";// 输出: A & B = 9 (二进制: 00001001)// 按位或 |std::cout << "A | B = " << (A | B) << " (二进制: " << std::bitset<8>(A | B) << ")\n";// 输出: A | B = 61 (二进制: 00111101)// 按位异或 ^std::cout << "A ^ B = " << (A ^ B) << " (二进制: " << std::bitset<8>(A ^ B) << ")\n";// 输出: A ^ B = 52 (二进制: 00110100)// 按位取反 ~（8位简写，实际为32位）std::cout << "~A = " << (~A) << " (二进制: " << std::bitset<8>(~A) << ")\n";// 输出: ~A = -46 (二进制: 11010010)// 左移 <<std::cout << "A << 2 = " << (A << 2) << " (二进制: " << std::bitset<8>(A << 2) << ")\n";// 输出: A << 2 = 180 (二进制: 10110100)// 右移 >>std::cout << "B >> 2 = " << (B >> 2) << " (二进制: " << std::bitset<8>(B >> 2) << ")\n";// 输出: B >> 2 = 6 (二进制: 00000110)return 0;
}

4. 关键规则说明

(1) 按位与 "&"

规则：仅当两位均为 1 时结果为 1。

示例计算：

0010 1101 (A=45)& 0001 1001 (B = 25) = 0000 1001 (十进制9)

(2) 按位或 "|"

规则：任一位为 `1` 则结果为 `1`。 - **示例计算**：

示例计算：

 0010 1101 (A=45) | 0001 1001 (B=25) = 0011 1101 (十进制61)

(3) 按位异或 "^"

规则：两位不同时结果为 `1`。 -

示例计算：

0010 1101 (A=45) ^ 0001 1001 (B=25) = 0011 0100 (十进制52)

(4) 按位取反 "~"

规则：按位取反后结果为补码形式。

示例计算：

A = 0010 1101
~A = 1101 0010 → 十进制为 -46（补码转换：符号位为1，数值位取反加1）

(5) 位移运算符

左移 `<<`：

左移 n 位 = 乘以 2^n（无溢出时），左侧溢出位丢弃，右侧补0。

45 << 2 = 45 * 4 = 180//0010 1101 → 左移2位 → 1011 0100,后面自动补0

右移 `>>`：

右移 n 位 = 除以 2^n，正数左侧补0，负数补1。

25 >> 2 = 25 / 4 = 6//0001 1001 → 右移2位 → 0000 0110

5. 实际应用场景

场景 1：标志位组合

const int FLAG_A = 1 << 0; // 0001 
const int FLAG_B = 1 << 1; // 0010 
int flags = FLAG_A | FLAG_B; // 0011（同时启用两个标志）

场景 2：快速乘除

int num = 30;
int doubled = num << 1; // 60（等价于 30*2）
int quarter = num >> 2; // 7（等价于 30/4，向下取整）

场景 3：权限校验

const int READ = 1;    // 0001
const int WRITE = 2;   // 0010
int userPermission = READ;if ((userPermission & WRITE) != 0) {std::cout << "用户有写权限";
} else {std::cout << "无写权限"; // 输出此结果
}