C语言视频 VS2015：[20]位运算符

VisualStudio 2015的发布，跟随而来的相关的教程的空白，这里讲逐步在VisualStudio 2015上讲解C语言相关的系列视频教程经验（注：由于视频修改难度大，所以先暂时发布文档，视频后期逐步补上），本文主要涉及：
①按位取反位运算符：~
②按位求与位运算符：
③按位求或位运算符：|
④按位异或位运算符：^
⑤按位右移位运算符：
⑥按位左移位运算符：
简述
位运算符跟我们前面介绍的 逻辑运算符的运算逻辑是一致的，区别在于： ① 逻辑运算符是把整个操作数当做整体来判断，非0就是0，即可以等价替换成1来进行操作； 位运算符是把数据的二进制形式中每一位当做一个整体来进行处理； ② 逻辑运算符是宏观上的操作； 位运算符是微观上的操作 ；
按位取反位运算符 ~对应于 逻辑运算符 ! 按位求与位运算符 对应于逻辑运算符 按位求或位运算符 |对应于逻辑运算符 || 当然位运算符还多了三个运算符： 按位异或运算符 ^ 按位右移位运算符： 按位左移位运算符：
~
①通过快捷键F1打开msdn； ②输入 One's Complemet Operator； ③在列表选项里面选择 One's Complement Operator； 于是便打开了msdn对于按位取反运算符的解释； 注：在国外书籍或者msdn中把按位取反运算符称为“ 一的反码算子”有时候也称为“ 按位反码”，
对操作数的每一位进行反码操作，也就是说，对于每一位而言，如果这一位是1，那么结果就是0，如果这一位是0，那么结果就是1； ① 完成下图的代码； ② 使用快捷键F5进入调试模式； ③使用快捷键Ctrl+Alt+W，1，调出监视窗口； ④在监视窗口使用16进制显示； 由于16进制的每一位对应到2进制中就是4位，所以 对2进制的每一位取反，相对于16进制而言就是用16进制的F（10进制的15）减去当前位的值，所以 ①由于-1的16进制是0xffffffff，所以对他的每一位取反就是： 等价于：0x(f-f)(f-f)(f-f)(f-f)(f-f)(f-f)(f-f)(f-f) 等价于：0x00000000 于是结果就是0 ②由于 12345的16进制是 0x00003039： 等价于：0x(f-0)(f-0)(f-0)(f-0)(f-3)(f-0)(f-3)(f-9) 等价于：0xffffcfc6
下图显示了逻辑运算同算术运算的结果的差异

①通过快捷键F1打开msdn； ②输入 Operator； ③在列表选项里面选择bitwise Operator； 于是便打开了msdn对于按位求与运算符的解释；
按位求与运算符，如果第一个操作数与第二个操作数对应位置上的bit值都是1，那么对应位置的结果就是1，否则为假； 对于任何进制而言，如果某一位是0，那么与运算的结果就是0；对于16进制而言，如果某一位是F，那么运算结果就是另一个操作数对应的值； 下图的例子同时演示逻辑运算符和按位运算符的使用区别； ①由于-24的16进制是0xffffffe8, 34326的的16进制是0x00008616， 由于0xffffffe8的前6位都是f，所以结果的前6位是0x00008616的前6位； 0xe8对应的二进制是：1110 1000 0x16对应的二进制是：0001 0110 进制与操作结果是： 0000 0000 所以最终的结果是：0x0000 8600 ② 由于-24不为0，为真，所以在逻辑学里面可以用1代替； 同理 3436也可以用1来代替，于是 (-24 34326) 等价于 (1 1) 于是结果便是 1
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①通过快捷键F1打开msdn； ②输入| Operator； 于是便打开了msdn对于按位求或运算符的解释；
按位求或运算符，如果任一操作数的对应位为1，那么结果的对应位为1，否则为0； 对于任何进制而言，如果某一位是0，那么与运算的结果就是另一个操作数对应位的值；对于16进制而言，如果某一位是F，那么运算结果就F； 下图的例子同时演示逻辑运算符||和按位运算符|的使用区别； ①123的16进制是0x0000007b， -14343的16进制是0xffffc7f9; 由于0x0000007b的前6位是0，所以结果的前6为是0xffffc7; 后两位 0x7b的二进制：0111 1011 后两位 0xf9的二进制：1111 1001 按位或的结果是： 1111 1011即16进制的0xfb 于是总的结果是：0xffffc7fb； ②由于123不为0，为真，所以在逻辑学里面可以用1代替； 同理 -14343也可以用1来代替，于是 (-23 -14343) 等价于 (1|| 1) 于是结果便是 1
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下图是msdn对于按位异或的解释
按位异或将比较两个操作数中的每一位，如果一个操作数对应位是1，另一个操作数对应位是0，那么结果是1，否做结果是假； 对于任何进制而言，如果某一位是0，那么异或运算的结果就是另一个操作数对应位的值； 对于16进制而言，如果某一位是F，那么运算结果是另一操作数的反码（取反）； 如下图由于： 123的16进制是0x0000007b， -14343的16进制是0xffffc7f9; 由于0x0000007b的前6位是0，所以结果的前6为是0xffffc7; 后两位 0x7b的二进制：0111 1011 后两位 0xf9的二进制： 1111 1001 按位或的结果是： 10000010的16进制的0x82 所以总的结果便是：0xffffc782
按位左移：左操作数的每一位向左移动右操作数位，高位舍弃，低位补0； 如下图的例子： ① 123的16进制：0x0000007b 对应的二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 向左移动三位：0000 0000 0000 0000 0000 0011 1101 1 000 换成16进制后结果：0x00 00 03 d8 ②③同理 ④-2140847327的16进制：0x80654321 对应的二进制：1000 0000 0110 0101 0100 0011 0010 0001 向左移动2位： 0000 0001 1001 0101 0000 1100 1000 01 00 换成16进制后结果：0x01 95 0c 84 通过一次左移运算，将 -2140847327转成了正的 26545284
右移运算相对于左移运算要复杂一下，右移运算分为两种： ①无符号数的逻辑右移运算； ②有符号数的算术右移运算；
无符号数的逻辑右移运算同左移运算一样，左操作数的每一位向右移动右操作数位，低位舍弃，高位补0； 如下图所示，由于 ① 123的16进制：0x0000007b 对应的二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 向左移动3位： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 对应的16进制：0x00 00 00 0f ②的同理不再演示；

有符号数的称为算术右移，在进行移位的时候需要考虑符号位，左操作数的每一位向右移动右操作数位，低位舍弃，高位补 符号位（即二进制位的最高位）； 注：正数的最高位是0，负数的最高位是1 ① 123的16进制：0x0000007b 对应的二进制： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 其对应的最高位是 0， 向左移动3位： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 对应的16进制：0x00 00 00 0f ②-14343的16进制：0xffffc7f9 对应的二进制： 1111 1111 1111 1111 1100 0111 1111 1001 其对应的最高位是：1 想左移动4位后： 11111111 1111 1111 1111 1100 0111 1111 对应的16进制是：0xff ff fc 7f
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