第12章位运算ppt课件.ppt
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1、第12章 位运算,为了节省内存空间,在系统软件中常将多个标志状态简单地组合在一起,存储到一个字节(或字)中。语言是为研制系统软件而设计的,所以她提供了实现将标志状态从标志字节中分离出来的位运算功能。 所谓位运算是指,按二进制位进行的运算。 12.1 数值在计算机中的表示 12.2 位运算 12.3 位段 Return,12.1 数值在计算机中的表示,1.二进制位与字节 计算机系统的内存储器,是由许多称为字节的单元组成的,1个字节由8个二进制位(bit)构成,每位的取值为0/1。最右端的那1位称为“最低位”,编号为0;最左端的那1位称为“最高位”,而且从最低位到最高位顺序,依次编号。图11-1是
2、1个字节各二进制位的编号。 图11-1 1个字节各二进制位的编号 2.数值的原码表示 数值的原码表示是指,将最高位用作符号位(0表示正数,1表示负数),其余各位代表数值本身的绝对值(以二进制形式表示)的表示形式。为简化描述起见,本节约定用1个字节表示1个整数。,例如,+9的原码是00001001 符号位上的0表示正数 -9的原码是10001001。 符号位上的1表示负数 3.数值的反码表示 数值的反码表示分两种情况: (1)正数的反码:与原码相同。 例如,+9的反码是00001001。 (2)负数的反码:符号位为1,其余各位为该数绝对值的原码按位取反(1变0、0变1)。 例如,-9的反码:因为
3、是负数,则符号位为“1”;其余7位为-9的绝对值+9的原码0001001按位取反为1110110,所以-9的反码是11110110。,4.数值的补码表示 数值的补码表示也分两种情况: (1)正数的补码:与原码相同。 例如,+9的补码是00001001。 (2)负数的补码:符号位为1,其余位为该数绝对值的原码按位取反;然后整个数加1。 例如,-9的补码:因为是负数,则符号位为“1”;其余7位为-9的绝对值+9的原码0001001按位取反为1110110;再加1,所以-9的补码是11110111。 已知一个数的补码,求原码的操作分两种情况: (1)如果补码的符号位为“0”,表示是一个正数,所以补码
4、就是该数的原码。 (2)如果补码的符号位为“1”,表示是一个负数,求原码的操作可以是:符号位不变,其余各位取反,然后再整个数加1。,例如,已知一个补码为11111001,则原码是10000111(-7):因为符号位为“1”,表示是一个负数,所以该位不变,仍为“1”;其余7位1111001取反后为0000110;再加1,所以是10000111。 5.数值在计算机中的表示补码 在计算机系统中,数值一律用补码表示(存储),原因在于:使用补码,可以将符号位和其它位统一处理;同时,减法也可按加法来处理。另外,两个用补码表示的数相加时,如果最高位(符号位)有进位,则进位被舍弃。 Return,12.2 位
5、 运 算,12.2.1 位运算及其运算符 1按位与& (1)格式:x&y (2)规则:对应位均为1时才为1,否则为0:3&9=1。 例如,3&9=1: 0011 & 1001 0001=1 (3)主要用途:取(或保留)1个数的某(些)位,其余各位置0。 2按位或| (1)格式:x|y (2)规则:对应位均为0时才为0,否则为1:3|9=11。 例如,3|9=11: 0011 | 1001 1011=11 (3)主要用途:将1个数的某(些)位置1,其余各位不变。,3按位异或 (1)格式:xy (2)规则:对应位相同时为0,不同时为1:39=10。 (3)主要用途:使1个数的某(些)位翻转(即原来
6、为1的位变为0,为0的变为1),其余各位不变。 4按位取反 (1)格式:x (2)规则:各位翻转,即原来为1的位变成0,原来为0的位变成1:在IBM-PC机中,00xffff,9=0xfff6。 (3)主要用途:间接地构造一个数,以增强程序的可移植性。 5按位左移 (1)格式:x 位数 (2)规则:使操作数的各位左移,低位补0,高位溢出:52=20。,6按位右移 (1)格式:x位数 (2)规则:使操作数的各位右移,移出的低位舍弃;高位: 1)对无符号数和有符号中的正数,补0; 2)有符号数中的负数,取决于所使用的系统:补0的称为“逻辑右移”,补1的称为“算术右移”。例如,20 2=5。 说明:
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