C# 位運算

在C#中能夠對整型運算對象按位進行邏輯運算。按位進行邏輯運算的意義是：依次取被運算對象的每一個位，進行邏輯運算，每一個位的邏輯運算結果是結果值的每一個位。

 

C# 中支持的位操做符號有：

 

運算符號	意義	運算對象類型	運算結果類型	對象數	實例
~	按位取反運算	整型，字符型	整型	1	~a
&	位邏輯 與運算			2	a & b
|	位邏輯 或運算			2	a | b
^	位邏輯 異或運算			2	a ^ b
<<	位 左移運算			2	a<<4
>>	位 右移運算			2	a>>2

 

下面詳細介紹每一個位運算的操做。

 

1. 按位取反操做 ~

按位取反操做會將整個變量的全部位都進行取反，包括符號位。

class Program
   {
       static void Main(string[] args)
       {
           int number = 5;
           number = ~number;
           Console.WriteLine(number);

           int k = -5;
           number = ~k;
           Console.WriteLine(number);
       }
   }

 

輸出爲：

-6

4

 

舉例：  在C#中int 類型佔4個字節， 5 的二進制碼爲：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

 

按位取反後的二進制碼爲：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

 

這個二進制碼對應內存中存儲的補碼，讓這個二進制碼減去1，獲得表示數字的反碼：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001

由這個反碼便可得到源碼，請注意，最左邊的爲符號位，在活的原碼的時候符號位不取反：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110

 

這個數在內存中即爲 -6。

 

一樣，-5在內存中的原碼爲：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

得到反反碼爲：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

補碼爲：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

這個補碼按位取反之後爲：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100

在內存中即爲 4.

 

二、位邏輯與運算 &

注意：符號位一樣參加按位與操做。

位邏輯與運算將兩個運算對象按位進行與運算。與運算的規則：1與1等於1，1與0等於0。 

好比：10010001（二進制）&11110000等於10010000（二進制）。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = a & b;
        Console.WriteLine(c);
    }
}

 

a 爲：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

b 爲：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

按位與之後爲：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

 

下面舉例當符號位參與操做的狀況：

 

static void Main(string[] args)
{
    int a = -2147483647;
    int b = 1;
    int c = a & b;
    Console.WriteLine(c);
}

a:

<pre class="html" name="code">1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001</pre>
<pre></pre>
<p>a的原碼爲：</p>
<pre class="html" name="code">1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111</pre>
<p><br>
b的二進制：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001</pre>
<p><br>
按位與之後仍是：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001</pre>
<h1 class="html" name="code"><a name="t4"></a><br>
<br>
<strong><span>三、</span>位邏輯或運算</strong><span> |</span></h1>
<p class="html" name="code"><span style="font-size:24px; color:#ff0000">同上，一樣包含符號位操做。</span></p>
<div>位邏輯或運算將兩個運算對象按位進行或運算。或運算的規則是：1或1等1，1或0等於1，</div>
<div>0或0等於0。好比10010001（二進制）| 11110000（二進制）等於11110001（二進制）。</div>
<div> </div>
<div><pre class="html" name="code">    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int a = 1;
            int b = 2;
            int c = a | b;
            Console.WriteLine(c);
        }
    }</pre><br>
<p>a 爲：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001</pre>
<p><br>
b 爲：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010</pre>
<p><br>
按位與之後爲：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000</pre>
<p>a 爲：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001</pre>
<p><br>
b 爲：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010</pre>
<p><br>
按位或之後爲：</p>
<pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011</pre></div>
<p> </p>
<h1><a name="t5"></a><strong>四、位邏輯異或運算 ^</strong></h1>
<p><span style="font-size:24px; color:#ff0000">同上，一樣包含符號位操做。</span></p>
<div>位邏輯異或運算將兩個運算對象按位進行異或運算。異或運算的規則是：1異或1等於0，</div>
<div>1異或0等於1，0異或0等於0。即：相同得0，相異得1。</div>
<div>好比：10010001（二進制）^11110000（二進制）等於01100001（二進制）。</div>
<h1><a name="t6"></a> </h1>
<h1><a name="t7"></a>五、位左移運算 <<</h1>
<p><span style="font-size:24px; color:#ff0000">同上，一樣包含符號位操做。</span></p>
<div>位左移運算將整個數按位左移若干位，左移後空出的部分0。好比：8位的byte型變量</div>
<div>byte a=0x65(即二進制的01100101),將其左移3位：a<<3的結果是0x27(即二進制的00101000)。</div>
<div> </div>
<div><pre class="html" name="code">        static void Main(string[] args)
        {
            int a = -2147483647;
            a = a << 2;
            Console.WriteLine(a);
        }</pre><br>
</div>
<div>a 的二進制：</div>
<div><pre class="html" name="code"><pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100
</pre>
<pre></pre>
左移兩位之後，符號位丟失：
<pre></pre>
</pre></div>
<div> </div>
<div><pre class="html" name="code">0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100</pre>即爲4.<br>
</div>
<div> </div>
<div> </div>
<h1><a name="t8"></a>六、位右移運算 >></h1>
<p> </p>
<p><span style="font-size:24px; color:#ff0000">同上，一樣包含符號位操做。</span></p>
<div>位右移運算將整個數按位右移若干位，右移後空出的部分填0。好比：8位的byte型變量</div>
<div>Byte a=0x65(既（二進制的01100101）)將其右移3位：a>>3的結果是0x0c(二進制00001100)。</div>
<p> </p>
<p> </p>
<p> </p>
<p> </p>
<pre></pre>