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第十一章 位操作 11.1　目的和要求 1、C语言是一种系统描述语言，它支持通常需要用汇编语言才能完成的一些功能。而位运算体现了C语言的这一特点。 2、了解位运算的特点，掌握它的使用方法。 11.2相关知识 1、位运算的概念 所谓位运算是指二进制位的运算，它的运算对象只能是整型或字符型数据，不能是浮点型数据。 2、位运算及位操作赋值操作 ① 按位与运算 、 = ② 按位或运算 |、 |= ③ 按位异或运算 ^、^= ④ 取反运算 ~ ⑤ 左移运算 、 = ⑥ 右移运算 、 = 3、位段 可以用位运算符进行位操作，也可以用位段的方法来访问字节中的某些位。所谓位段，是指以二进制位为单位定义长度的结构体类型中的成员。位于同一结构体中的若干位段的集合，构成了具有某种意义的位结构体数据类型。其一般定义形式为： struct 位结构体类型名 { 位段类型 位段成员名1：位段长度； 位段类型 位段成员名2：位段长度； … 位段类型 位段成员名n：位段长度； }位结构体变量; 其中，“位结构体类型名”是该结构体的名字；“位段类型”表示其后位段成员的数据类型，一个位段只能被说明为int、unsigned或signed中的一种，由于单个位不可能有符号，所以长度为1的位段只能为unsigned类型；“位段长度”表示位段所占二进制位数。 11.3　实验练习 实验练习 1：编写程序实现，将无符号整数x向左环移n位。即将x中原来右面的32-n位左移n位，而原来左端n位移到最右面n位。假设用4个字节存放一个无符号整数。 本练习要求在封闭式实验课中在助教或者讲师的指导下完成。本练习分成6个部分： 实验目的 问题描述 事例输出 程序模板 问题解答提示 后续问题和任务 程序模板是完整的、可实际运行的C程序，其中关键的一行或者多行代码已经替换为注释。请先阅读问题描述，分析事例输出；然后研究模板的代码。参考问题解答提示，用C代码替换/* */注释。编译并执行程序，并将输出结果与提供的事例输出进行比较。然后回答强化练习。 实验目的： 本实验旨在巩固学生对位运算概念的理解，增强程序设计能力。在这个实验中，学生将练习： ? 定义三个无符号整数x, y, z。 ? 用scanf( )函数输入待移位的数x。 ? 用scanf( )函数输入需要移动的位数n。 ? 将x右移32-n位并存入y中。 ? 将x左移n位并存入z中。 ? y与z位或运算，其结果存入z中。 ? 输出z的值。 在强化练习中，学生将练习： ? 若用两个字节存放一个整数，如何对程序进行修改？ ? 将无符号整数x向右环移n位。 问题描述 编写程序，从键盘输入无符号整数x和左环移位数n，使原来左端n位移到最右面n位。假设用4个字节存放一个无符号整数。 示例输出 Please input x: 12 Please input n: 3 Results: 96 程序模板 #include stdio.h void main( ) { unsigned int x, y, z; int n; printf(\nPlease input x:); scanf(%d,x); printf(\nPlease input n:); scanf(%d,n); /*将x右移32-n位，其结果存入y*/ /*将x左移n位，其结果存入z*/ /*将y和z按位或运算，其结果存入z*/ printf(Results: %d\n,z); } 问题解答提示 1．有符号数是将其最高位作为符号位，符号位为1时表示该数是负数，为0时表示该数是正数；无符号数的最高位不作为符号位，而是作为数据位。 2．将最左端的3位移到最右端，如果假定4个字节（32位）存放一个无符号整数，则需将该数右移29位。最左端的3位移到了最右端后，左端的29位被补0。 3．将x左移3位，则左端的3位被移出而右端的3位补0。 4．提示2中右移后的结果（左端29位是0，右端3位是原最左端的3位）与提示3中左移后的结果（左端29位是原右端的29 位，右端3位为0）按位或，即得到左环移。 5．如果在实验中碰到任何问题，请向实验老师寻求帮助。 强化练习 1．根据程序模板，若用两个字节存放一个无符号整数，怎样实现左环移。 2．从键盘输入无符号整数x和环移位数n，编写程序实现右环移。 实验练习 2：假定机器对位段空间的分配方向是从左至右，试编程实现从键盘取一个整数，然后输出该数从右端开始的第4~8位的数值。 本练习要求在封闭式实验课中在助教或者讲师的指导下完成。本练习分成6个部分： 实验目的 问题描述 事例