10第10章 位运算.ppt

10.4 位段及应用 位段结构类型及位段结构变量的定义 位段结构的存储 位段结构的使用 位段结构类型及位段结构变量的定义格式为： struct 结构标识符 { 数据类型 位段名1：位数; 数据类型 位段名2：位数; …… 数据类型 位段名n：位数; }[位段结构变量表]; 其中，各位段的数据类型必须是int、signed或unsigned；位数为1的位段只能用unsigned；每个位段名后紧跟一个冒号，冒号后面是该位段的位数。 10.4 位段及应用 对位段结构的定义应注意以下几点： （1）各个位段必须依次单独定义。 （2）每个位段的长度可以超过一个字节，但不能超过计算机的字长，所有位段的总长度则可以超过一个计算机字长，超过的部分会占用下一个存储单元。 10.4 位段及应用 对位段结构的定义应注意以下几点： 如果需要指定某个位段从下一个字节开始存储，可以采用下面的定义形式： struct { unsigned a:2; unsigned :0; unsigned b:3; } data; 这里，data的第二个成员为无名位段，长度为0，表示本位段后面定义的位段应从下一个字节开始存放。 10.4 位段及应用 对位段结构的定义应注意以下几点： 位段不能定义成数组的形式。 位段的输出可用整型格式符，如%d、%o、%u、%x等进行输出。 位段可以在数值表达式中引用，它会被系统自动地转换成整型数据。如： data.a*2%data.b 是合法的。 位段定义的长度不能大于它所定义的类型所占存储单元的长度 10.4 位段及应用 1、 十进制整数的二进制形式输出（位运算） 10.5 算法解析 利用位运算输出整数二进制的原理 1、 十进制整数的二进制形式输出（位运算）的算法流程 10.5 算法解析 1、 十进制整数的二进制形式输出（位运算）的源程序 10.5 算法解析 #include stdio.h void main() {int dec_num,bin_num,i,one_num=0; unsigned t_num=0 /*保证4字节，最高位为1，在测试中1不断被右移，以测试数据的各个二进制位的值为1还是为0 */ printf(请输入一个任意整数：); scanf(%d,dec_num); printf(十进制:%d\n二进制:,dec_num); for(i=1;i=32;i++) { bin_num=(dec_numt_num)?1:0; /*从最高位到最低位，依次测试各个位是否为1*/ if(bin_num) one_num++; /*记录1的个数，目的是去除二进制输出时第一个1前面的若干个0 */ if(one_num) printf(%d,bin_num); t_num=1; /*用于测试的数值，1所在的位置右移1位，为测试下一位置做准备*/ } printf(\n); } 2、利用位运算实现文件的加密及解密 10.5 算法解析 问题描述 将某一已知文件的内容以字符形式读出，利用抑或操作特性实现明文与密钥（用户从键盘输入）加密及解密。如：设原文为China，密钥为2，按二进制进行异或操作即可得到密文Ajklc。 问题分析 该问题的提出是基于抑或运算的特性而进行的信息置乱与还原。原理为：a^b^a≡a^a^b≡b。其中b为明文，a为密钥。为简化问题，本程序计划采用固定地址、名称的文本文件作为明文，密文及解密文件也用相同办法处理。 2、利用位运算实现文件的加密及解密 10.5 算法解析 算法设计 1.以二进制只读的方式打开明文文件，以写的方式创建密文文件。 2.通过fgetc()读取明文文件的每一个字符，将该字符与密钥（数字）进行抑或，得密文并写入文件。 3.解密是加密的逆过程，做法同1、2步。 程序源代码（略） 位运算是Ｃ语言的一种特殊运算功能，它是以二进制位为单位进行运算的。位运算符只有逻辑运算和移位运算两类。位运算符可以与赋值符一起组成复合赋值符。如=,|=,^=,=,=等。 1.利用位运算可以完成汇编语言的某些功能，如置位，位清零，移位等。还可进行数据的压缩存储和并行运算。 2.位段在本质上也是结构类型，不过它的成员按二进制位分配内存。其定义、说明及使用的方式都与结构相同。 3.位段提供了一种手段，使得可在高级语言中实现数据的压缩，节省了存储空间，同时也提高了程序的效率。 小结 * * * * * * * *