У цьому підручнику ми детально дізнаємося про побітові оператори та оператори зсуву бітів у C #. C # надає 4 бітові та 2 бітові оператори зсуву.
Побітові та бітові оператори зсуву використовуються для виконання операцій бітового рівня над цілими (int, long тощо) та логічними даними. Ці оператори зазвичай не використовуються в реальних життєвих ситуаціях.
Якщо вам цікаво вивчити більше, відвідайте практичні програми побітових операцій.
Побітові та бітові оператори зсуву, доступні в C #, перелічені нижче.
Список побітових операторів C #| Оператор | Ім'я оператора |
|---|---|
| ~ | Побітове доповнення |
| & | Побітове І |
| | | Побітове АБО |
| ^ | Побітовий ексклюзив АБО (XOR) |
| << | Побітовий лівий зсув |
| >> | Побітове зрушення вправо |
Побітове АБО
Побітовий оператор АБО представлений |. Він виконує розрядні операції АБО над відповідними бітами двох операндів. Якщо один із бітів є 1, результат є 1. В іншому випадку результат є 0.
Якщо операнди мають тип bool, побітова операція АБО еквівалентна логічній операції АБО між ними.
Наприклад,
14 = 00001110 (у двійковій) 11 = 00001011 (у двійковій)
Побітова ORоперація між 14 і 11:
00001110 00001011 -------- 00001111 = 15 (десяткове число)
Приклад 1: Побітове АБО
using System; namespace Operator ( class BitWiseOR ( public static void Main(string() args) ( int firstNumber = 14, secondNumber = 11, result; result = firstNumber | secondNumber; Console.WriteLine("(0) | (1) = (2)", firstNumber, secondNumber, result); ) ) )
Коли ми запускаємо програму, результат буде:
14 | 11 = 15
Побітове І
Побітовий оператор І представлений &. Він виконує розрядні операції І над відповідними бітами двох операндів. Якщо один із бітів є 0, результат є 0. В іншому випадку результат є 1.
Якщо операнди мають тип bool, побітова операція AND еквівалентна логічній операції AND між ними.
Наприклад,
14 = 00001110 (у двійковій) 11 = 00001011 (у двійковій)
Побітове І операція між 14 і 11:
00001110 00001011 -------- 00001010 = 10 (десяткове число)
Приклад 2: Побітове І
using System; namespace Operator ( class BitWiseAND ( public static void Main(string() args) ( int firstNumber = 14, secondNumber = 11, result; result = firstNumber & secondNumber; Console.WriteLine("(0) & (1) = (2)", firstNumber, secondNumber, result); ) ) )
Коли ми запускаємо програму, результат буде:
14 & 11 = 10
Побітовий XOR
Побітовий оператор XOR представлений ^. Він виконує побітову операцію XOR над відповідними бітами двох операндів. Якщо відповідні біти однакові , результат буде 0. Якщо відповідні біти різні , результат є 1.
Якщо операнди мають тип bool, побітова операція XOR еквівалентна логічній операції XOR між ними.
Наприклад,
14 = 00001110 (у двійковій) 11 = 00001011 (у двійковій)
Побітові операції XOR між 14 і 11:
00001110 00001011 -------- 00000101 = 5 (десяткове число)
Якщо ви хочете дізнатись більше про використання Bitwise XOR, відвідайте The Magic of XOR
Приклад 3: Побітове XOR
using System; namespace Operator ( class BitWiseXOR ( public static void Main(string() args) ( int firstNumber = 14, secondNumber = 11, result; result = firstNumber^secondNumber; Console.WriteLine("(0) (1) = (2)", firstNumber, secondNumber, result); ) ) )
Коли ми запускаємо програму, результат буде:
14 11 = 5
Побітове доповнення
Побітовий оператор доповнення представлений ~. Це одинарний оператор, тобто працює лише з одним операндом. ~Оператор інвертує кожен біт тобто зміни від 1 до 0 і від 0 до 1.
Наприклад,
26 = 00011010 (у двійковій формі)
Операція побітового доповнення 26:
~ 00011010 = 11100101 = 229 (десяткове число)
Приклад 4: Побітове доповнення
using System; namespace Operator ( class BitWiseComplement ( public static void Main(string() args) ( int number = 26, result; result = ~number; Console.WriteLine("~(0) = (1)", number, result); ) ) )
Коли ми запускаємо програму, результат буде:
~ 26 = -27
Ми отримали - 27як результат, коли очікували 229. Чому це сталося?
Це трапляється тому, що двійкове значення, 11100101яке ми очікуємо 229, насправді є доповненням 2 -27. Негативні числа в комп’ютері представлені у поданні доповнення 2.
Для будь-якого цілого числа n доповнення 2 nбуде -(n+1).
| Десяткова | Двійкові | Доповнення 2 |
|---|---|---|
| 0 | 00000000 | - (11111111 + 1) = -00000000 = -0 (десяткове число) |
| 1 | 00000001 | - (11111110 + 1) = -11111111 = -256 (десяткове число) |
| 229 | 11100101 | - (00011010 + 1) = -00011011 = -27 |
Значення переповнення ігноруються в додатку 2.
Побітове доповнення 26дорівнює 229 (у десяткових), а доповнення 2 229дорівнює -27. Отже, результат -27замість 229.
Побітовий лівий зсув
Побітовий лівий оператор зсуву представлений <<. <<Оператор зрушує число вліво на задане число біт. Нулі додаються до найменш значущих бітів.
У десятковій формі це еквівалентно
число * 2 біта
Наприклад,
42 = 101010 (у двійковій формі)
Побітове підйому Shift операція на 42:
42 << 1 = 84 (у двійковому 1010100) 42 << 2 = 168 (у двійковому 10101000) 42 << 4 = 672 (у двійковому 1010100000)
Приклад 5: Побітовий лівий зсув
using System; namespace Operator ( class LeftShift ( public static void Main(string() args) ( int number = 42; Console.WriteLine("(0)<<1 = (1)", number, number<<1); Console.WriteLine("(0)<<2 = (1)", number, number<<2); Console.WriteLine("(0)<<4 = (1)", number, number<<4); ) ) )
Коли ми запускаємо програму, результат буде:
42 << 1 = 84 42 << 2 = 168 42 << 4 = 672
Побітове зрушення вправо
Побітовий лівий оператор зсуву представлений >>. >>Оператор зрушує число вправо на задане число бітів. Перший операнд зміщується вправо на кількість бітів, визначених другим операндом.
У десятковій формі це еквівалентно
поверх (кількість / 2 біта)
Наприклад,
42 = 101010 (у двійковій формі)
Побітове підйому Shift операція на 42:
42 >> 1 = 21 (у двійковій 010101) 42 >> 2 = 10 (у двійковій 001010) 42 >> 4 = 2 (у двійковій 000010)
Приклад 6: Побітове зрушення вправо
using System; namespace Operator ( class LeftShift ( public static void Main(string() args) ( int number = 42; Console.WriteLine("(0)>>1 = (1)", number, number>>1); Console.WriteLine("(0)>>2 = (1)", number, number>>2); Console.WriteLine("(0)>>4 = (1)", number, number>>4); ) ) )
Коли ми запускаємо програму, результат буде:
42 >> 1 = 21 42 >> 2 = 10 42 >> 4 = 2
