Objective-C中的位運算符用法

Objective-C中的位運算符用法

這篇文章咱們一塊兒來看看Objective-C位運算符。Objective-C語言中有各類各樣的運算符可處理數字中的特定位，以下表所示：

 

符號	運算
&	按位與
|	按位或
^	按位異或
~	一次求反
<<	向左移位
>>	向右移位

 

表中列出的全部運算符，除一次求反運算符(~)外，都是二元運算符，所以須要兩個運算數。位運算符可處理任何類型的整型值，但不能處理浮點值。

一、按位運算符

對兩個值執行與運算時，會逐位比較兩個值的二進制表示。第一個值與第二個值對應位都爲1時，在結果的對應位上就會獲得1，其餘的組合在結果中都獲得0。若是b1和b2表示兩個運算數的對應位，那麼下表(稱爲真值表)就顯示了在b1和b2全部可能值下對b1和b2執行與操做的結果。

b1   b2   b1 & b2
——————————
0     0         0
0     1         0
1     0         0
1     1         1

例如，若是w1和w2都定義爲short int , w1等於十六進制的15 ,  w2等於十六進制的0c，那麼如下C語句會將值0x04指派給w3。

w3 = w1 & w2;

將w一、w2和w3都表示爲二進制後可更清楚地看到此過程，假設所處理的short int大小爲16位。

w1    0000 0000 0001 0101     0x15
w2    0000 0000 0000 1100   & 0x0c
————————————————————
w3    0000 0000 0000 0100     0x04

按位與運算常常用於屏蔽運算。就是說，這個運算符可輕易地將數據項的特定位設置爲0。例如，語句

w3 = w1 & 3;

將w1與常量3按位與所得的值指派給w3。它的做用是將w3中的所有位(而非最右邊的兩位)設置爲0，並保留w1中最左邊的兩位。

與Objective-C中使用的全部二元運算符相同，經過添加等號，二元位運算符可一樣用做賦值運算符。所以語句

word &= 15;

與下列語句

word = word & 15;

執行相同的功能。

此外，它還能將word的所有位設置爲0，但最右邊的四位除外。

二、按位或運算符

在Objective-C中對兩個值執行按位或運算時，會逐位比較兩個值的二進制表示。此時，只要第一個值或者第二個值的相應位是1。那麼結果的對應位就是1。按位或操做符的真值表以下所示。

b1    b2    b1 | b2
———————————
0      0          0
0      1          1
1      0          1
1      1          1

因此，若是w1是short int,等於十六進制的19, w2也是short int，等於十六進制的6a，那麼對w1和vv2執行按位或會獲得十六進制的7b，以下所示:

w1    0000 0000 0001 1001      0x19
w2    0000 0000 0110 1010   |  0x6a
————————————————————
        0000 0000 0111 1011      0x7b

按位或操做一般就稱爲按位OR，用於將某個詞的特定位設爲1。例如，如下語句將w1最右邊的三位設爲1，而無論這些位操做前的狀態是什麼都是如此。

w1 = w1 | 07;

固然，能夠在語句中使用特殊的斌值運算符，以下面的語句所示:

w1 |= 07;

咱們在後面會提供一個程序例子，演示如何使用按位或運算符。

三、按位異或運算符

按位異或運算符，一般稱爲XOR運算符，遵照如下規則：對幹兩個運算數的相應位，若是任何一個位是1，但不是二者全爲1，那麼結果的對應位將是1，不然是0。該運算符的真值表如
下所示：

b1     b2     b1 ^ b2
————————————
0       0           0
0       1           1
1       0           1
1       1           0

若是w1和w2分別等於十六進制的5e和d6，那麼w1與w2執行異或運算後的結果是十六進制值e8，以下所示:

w1     0000 0000 0101 1110     0x5e
w2     0000 0000 1011 0110  ^ 0xd6
——————————————————————
         0000 0000 1110 1000     0xe8

本文就先講到這裏，對於Objective-C位運算符咱們下一篇繼續探討，下次主要討論一下Objective-C位運算符中的一次求反、向左移位運算、向右移位運算，下回見。

 

一、一次求反運算

一次求反運算符是一元運算符，它的做用僅是對運算數的位「翻轉」。將運算數的每一個是1的位翻轉爲0，而將每一個是0的位翻轉爲1。此處提供真值表只是爲了保持內容的完整性。

b1    ~b1
——————
0        1
1        0

若是w1是short int,  16位長，等於十六進制值a52f，那麼對該值執行一次求反運算會獲得十六進制值5ab0：

w1    1010  0101  0010  1111  0xa52f
~w1  0101  1010  1101  0000  0x5ab0

若是不知道運算中數值的準確位大小，那麼一次求反運算符很是有用，使用它可以讓程序不會依賴於整數數據類型的特定大小。例如，要將類型爲int的w1的最低位設爲0，可將一個全部位都是一、但最右邊的位是0的int值與w1進行與運算。因此像下面這樣的C語句在用32位表示整數的機器上可正常工做。

w1 &= 0xFFFFFFFE;

若是用

w1 &= ~1;

替換上面的語句，那麼在任何機器上w1都會同正確的值進行與運算。

這是由於這條語句會對1求反，而後在左側會加入足夠的1，以知足int的大小要求(在32位機器上，會在左側的31個位上加入1)。

如今，顯示一個實際的程序例子，說明各類位運算符的用途

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

// Bitwise operators illustrated #import <foundation foundation.h=""> int main (int argc, char *argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; unsigned int w1 = 0xA0A0A0A0, w2 = 0xFFFF0000, w3 = 0x00007777; NSLog (@」%x %x %x」, w1 & w2, w1 | w2, w1 ^ w2); NSLog (@」%x %x %x」, ~w1, ~w2, ~w3); NSLog (@」%x %x %x」, w1 ^ w1, w1 & ~w2, w1 | w2 | w3); NSLog (@」%x %x」, w1 | w2 & w3, w1 | w2 & ~w3); NSLog (@」%x %x」, ~(~w1 & ~w2), ~(~w1 | ~w2)); [pool drain]; return 0; }</foundation>

結果輸出：

 

a0a00000 ffffa0a0 5f5fa0a0
5f5f5f5f ffff ffff8888
0 a0a0 fffff7f7
a0a0a0a0 ffffa0a0
ffffa0a0 a0a00000

對代碼中的每一個運算都演算一遍，肯定你理解了這些結果是如何獲得的。

在第四個NSLog調用中，須要注意重要的一點，即按位與運算符的優先級要高於按位或運算符，由於這會實際影響表達式的最終結果值。

第五個NSLog調用展現了DeMorgan的規則：~(~a & ~b)等於a | b，~(~a | ~b)等於a & b。

二、向左移位運算符

對值執行向左移位運算時，按照字面的意思，值中包含的位將向左移動。與該操做關聯的是該值要移動的位置(或位)數目。超出數據項的高位的位將丟失，而從低位移入的值總爲0。所以，若是w1等於3，那麼表達式

w1 = w1 << 1;

可一樣表示成

w1 <<= 1;

結果就是3向左移一位，這樣產生的6將賦值給w1。

w1              ... 0000 0011 0x03
w1 << 1      ... 0000 0110 0x06

三、向右移位運算符

顧名思義，向右移位運算符(>>)把值的位向右移動。從值的低位移出的位將丟失。把無符號的值向右移位老是左側(就是高位)移人0。對於有符號值而言，左側移入1仍是0依賴於被移動數字的符號，還取決於該操做在計算機上的實現方式。若是符號位是0(表示該值是正的)，無論哪一種機器都將移人0。然而，若是符號位是1，那麼在一些計算機上將移人1，而其餘計算機上則移入0。前一類型的運算符一般稱爲算術右移，然後者一般稱爲邏輯右移。

若是w1是unsigned int，用32位表示它而且它等於+六進制的F777EE22，那麼使用語句

w1 >>= 1;

將w1右移一位後，w1等於十六進制的7BBBF711，以下所示:

w1             1111 0111 0111 0111 1110 1110 0010 0010 0xF777EE22
w1 >> 1     0111 1011 1011 1011 1111 0111 0001 0001 0x7BBBF711

若是將w1聲明爲(有符號)的short int，在某些計算機上會獲得相同的結果；而在其餘計算機上，若是將該運算做爲算術右移來執行，結果將會是FBBBF711。

應該注意到，若是試圖用大於或等於該數據項的位數將值向左或向右移位，那麼該Objective-C語言並不會產生規定的結果。所以，例如計算機用32位表示整數，那麼把一個整數向左或向右移動32位或更多位時，並不會在計算機上產生規定的結果。還注意到，若是使用負數對值移位時，結果將一樣是未定義的。

好了，經過這兩篇文章的介紹，你們應該對Objective-C位運算符有必定了解了吧。