C语言位运算和sizeof运算符详解

位运算和sizeof运算符

C语言中提供了一些运算符可以直接操作整数的位,称为位运算,因此位运算中的操作数都必须是整型的。位运算的效率是比较高的,而且位运算运用好的话会达到意想不到的效果。位运算主要有6种:与(&),或(|),取反(~),异或(^),左移(<<),右移(>>)。

1.位运算中的类型转换

位运算都必须进行Integer Promotion。在进行运算之前,都必须将char型、short型的数据转换为int或者unsigned int型再参与运算。

如下面这段程序:

#include<stdio.h>

int main(void)
{
  unsigned char c=0xfc;
  unsigned int i=~c;
  printf("0x%x\n",i);
  return 0;
}

在对c取反之前,先将c提升为int型,则为0x000000fc,取反之后结果就是0xffffff03,所以程序输出结果是0xffffff03,而不是0x00000003.

2.异或运算的一些特性。

a^0=a,a^a=0这两个特性是异或运算最常用的特性。

利用这个特性可以不借助临时变量就可以交换两个整数

#include<stdio.h>

int main(void)
{
  int a=3;
  int b=2;
  a=a^b;
  b=a^b;
  a=a^b;
  printf("%d %d\n",a,b);
  return 0;
}

不借助临时变量交换两个数据还可以用另外一种方法。

a=a+b;

b=a-b;

a=a-b;

这两种方法各有优点和缺点,位运算只能用于交换整数,而第二种可能会发生溢出。

3.sizeof运算符

sizeof是一个特殊的运算符,它有两种形式:sizeof 表达式和sizeof (类型名).对于sizeof运算符要注意几点:

1)如果是表达式的话,括号可以省略,但是对于类型,括号不能省;

2)sizeof求算的是所占的空间,如果作用于表达式,这个表达式是不进行求值的,只根据类型转换求得表达式的类型,而表达式的类型在编译时就可以确定。

#include<stdio.h>

int main(void)
{
  int i=1;
  int j;
  j=sizeof i++;
  printf("%d %d\n",i,j);
  return 0;
}

程序执行结果为:

1 4

Press any key to continue

可以看出i的值并没有改变,可知表达式i++并没有进行求值。

再看下面这个程序:

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  char ch ='a';
  int i =10;
  printf("%d\n",sizeof i+ch);
  return 0;
}

执行结果为:

101

在有二元运算符的表达式中,必须加括号,否则sizeof只会对第一个操作数进行空间计算。由于ch的整形值为97,加上4,便是101了。

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