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C++位运算有哪些常见应用

c++
小樊
81
2024-11-08 20:30:24
栏目: 编程语言

C++中的位运算符主要用于对二进制位进行操作。以下是一些常见的C++位运算及其应用:

  1. 按位与(&):当两个相应的二进制位都为1时,结果为1,否则为0。应用场景包括:

    • 判断奇偶性:通过将数字与1进行按位与操作,如果结果为1,则数字为奇数;如果结果为0,则数字为偶数。
    • 提取某些位:通过按位与操作和掩码,可以提取数字的某些位。
  2. 按位或(|):当两个相应的二进制位有一个为1时,结果为1,否则为0。应用场景包括:

    • 设定某些位:通过按位或操作和掩码,可以将数字的某些位设置为1。
  3. 按位异或(^):当两个相应的二进制位不同时,结果为1,否则为0。应用场景包括:

    • 切换某些位:通过按位异或操作和掩码,可以切换数字的某些位。
    • 两数交换:不需要额外的变量就可以交换两个数的值。
  4. 按位取反(~):将数字的二进制位全部取反,即1变为0,0变为1。应用场景包括:

    • 求反码:按位取反可以得到一个数的按位取反码,用于纠错编码等。
  5. 左移(<<):将数字的二进制位向左移动指定的位数,右边空出的位用0填充。应用场景包括:

    • 乘法:将数字左移n位等于将该数字乘以2^n。
  6. 右移(>>):将数字的二进制位向右移动指定的位数,对于无符号数,左边空出的位用0填充;对于有符号数,行为依赖于具体的实现(逻辑右移或算术右移)。应用场景包括:

    • 除法:将数字右移n位等于将该数字除以2^n。
    • 求余数:对于无符号数,将数字右移n位等于将该数字除以2^n的余数。
  7. 位计数(__builtin_popcount):计算一个整数中设置为1的二进制位的数量。应用场景包括:

    • 统计字符出现的次数:例如,统计字符串中某个字符出现的次数。
  8. 位掩码(bitmask):使用按位与、按位或、按位异或等操作对数字进行位级操作,以实现特定的功能。应用场景包括:

    • 文件权限控制:使用位掩码表示文件的读、写、执行权限。
    • 压缩存储:使用位掩码表示颜色信息,以节省存储空间。

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