C语言中的位运算符和源码反码补码的浅解

位运算符【与（&）；或（|）；非（~）；异或（^）；移位运算符(<< 和 >>)】

对于有符号（正负）的而言:

1)二进制的最高位是符号位:0表示正数,1表示负数
2)正数的原码，反码，补码都一样
3)负数的反码=它的原码符号位不变，其它位取反(0->1,1->0)
4)负数的补码=它的反码+1 
5) 

0在计算机种分+0与-0，它们的原码，补码，反码如下：

1、[+0]原码=0000 0000，   [-0]原码=1000 0000；

2、[+0]反码=0000 0000，   [-0]反码=1111 1111；

3、[+0]补码=0000 0000，   [-0]补码=0000 0000；

6)在计算机运算的时候，都是以补码的方式来运算的.（注意）

7)负数的源码-(除了左边第一位，也就是符号位不动，其它取反)>反码-（反码+1）>补码

1.与（&）运算符
规则：两个对应操作数的二进制位都为1结果位才为1，否则为0

例：
1 & 2

1为正数，所以源码反码补码都一样，2也是，计算机在运算时使用补码来运算，我们写出1和2的补码
1的补码：00000000 00000000 00000000 00000001
2的补码：00000000 00000000 00000000 00000010
按照 & 规则逐位进行对比

1的补码：00000000 00000000 00000000 00000001
　　　&
2的补码：00000000 00000000 00000000 00000010　　　　　　　　　 

　结果： 00000000 00000000 00000000 00000000 
+-0的补码是一样的，所以 1 & 2 = 0
--------------------------------------------------
下面使用负数举一个例子
-3 & -4
-3的
源码：10000000 00000000 00000000 00000011
反码（除了符号位不变，其余取反）
　　：11111111 11111111 11111111 11111100
补码（反码+1）
　　：11111111 11111111 11111111 11111101

同理我们写出-4的原码反码补码

-4的
源码：10000000 00000000 00000000 00000100
反码（除了符号位不变，其余取反）
　　：11111111 11111111 11111111 11111011
补码（反码+1）
　　：11111111 11111111 11111111 11111110

按照 & 规则逐位进行对比

-3的补码：11111111 11111111 11111111 11111101
　　&

-4的补码：11111111 11111111 11111111 11111110

    结果：11111111 11111111 11111111 11111100 （该结果为补码）
补码  -（反码变补码+1，补码变反码当然是-1）>反码
补码：11111111 11111111 11111111 11111100 -（减1）> 
反码：11111111 11111111 11111111 11111011 -（除符号位全部取反）> 
原码：10000000 00000000 00000000 00000100=-4
所以 -3 & -4 = 4

下面的运算符变换原码反码补码的过程一样，不再举例说明

2.或（|）运算符
规则：两个对应操作数的二进制位都为0结果位才为0，否则为1

3.非（~，按位取反）运算符
规则：一个二进制操作数，对应位为0，结果位为1；对应位为1，结果位为0

4.异或（^）运算符
规则：两个操作数对应二进制位相同，则结果位为0，不同则为1

5.移位运算符(<< 和 >>)
1. 左移（<<）运算符

规则：二进制左移运算符，将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位，左边的二进制位丢弃，右边补0

1. 右移（>>）运算符
规则：二进制右移运算符，将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃

-3的
源码：10000000 00000000 00000000 00000011
反码：11111111 11111111 11111111 11111100
补码：11111111 11111111 11111111 11111101

左移举例
-3 << 4
-3的补码：11111111 11111111 11111111 11111101
左移4位
（舍弃）1111|1111 11111111 11111111 11111101|0000（补0）
整理一下：11111111 11111111 11111111 11010000
转为反码：11111111 11111111 11111111 11001111
转为原码：10000000 00000000 00000000 00110000
结果为：-48

右移举例
-3 >> 4
-3的补码：11111111 11111111 11111111 11111101
右移4位
（负数左边补1）1111|11111111 11111111 11111111 1111|1101（舍弃）
整理一下：11111111 11111111 11111111 11111111
转为反码：11111111 11111111 11111111 11111110
转为原码：10000000 00000000 00000000 00000001
结果为：-1

注：当运算数为正数，右移可以直接除以2^n

例：n=4   19 >> n = 19/2/2/2/2 =

19/2=9......1（遇到小数位丢弃）

9/2=4........1

4/2=2

2/2=1

所以19 >> 4 = 1

相反的，左移可以直接乘以2^n

例：n=4   1 << n = 1*2*2*2*2 = 

1*2=2

2*2=4

4*2=8

8*2=16

所以 1 << 4 = 16

如果是复数则需变成补码进行位移

end;