C语言位运算和sizeof运算符详解

2024-09-28 23:28:33

位运算和sizeof运算符

C语言中提供了一些运算符可以直接操作整数的位，称为位运算，因此位运算中的操作数都必须是整型的。位运算的效率是比较高的，而且位运算运用好的话会达到意想不到的效果。位运算主要有6种：与(&)，或(|)，取反(~)，异或(^)，左移(<<)，右移(>>)。

1.位运算中的类型转换

位运算都必须进行Integer Promotion。在进行运算之前，都必须将char型、short型的数据转换为int或者unsigned int型再参与运算。

如下面这段程序：

#include<stdio.h>

int main(void)
{
  unsigned char c=0xfc;
  unsigned int i=~c;
  printf("0x%x\n",i);
  return 0;
}

在对c取反之前，先将c提升为int型，则为0x000000fc，取反之后结果就是0xffffff03,所以程序输出结果是0xffffff03，而不是0x00000003.

2.异或运算的一些特性。

a^0=a，a^a=0这两个特性是异或运算最常用的特性。

利用这个特性可以不借助临时变量就可以交换两个整数

#include<stdio.h>

int main(void)
{
  int a=3;
  int b=2;
  a=a^b;
  b=a^b;
  a=a^b;
  printf("%d %d\n",a,b);
  return 0;
}

不借助临时变量交换两个数据还可以用另外一种方法。

a=a+b;

b=a-b;

a=a-b;

这两种方法各有优点和缺点，位运算只能用于交换整数，而第二种可能会发生溢出。

3.sizeof运算符

sizeof是一个特殊的运算符，它有两种形式：sizeof 表达式和sizeof (类型名).对于sizeof运算符要注意几点：

1)如果是表达式的话，括号可以省略，但是对于类型，括号不能省；

2)sizeof求算的是所占的空间，如果作用于表达式，这个表达式是不进行求值的，只根据类型转换求得表达式的类型，而表达式的类型在编译时就可以确定。

#include<stdio.h>

int main(void)
{
  int i=1;
  int j;
  j=sizeof i++;
  printf("%d %d\n",i,j);
  return 0;
}

程序执行结果为：

1 4

Press any key to continue

可以看出i的值并没有改变，可知表达式i++并没有进行求值。

再看下面这个程序：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  char ch ='a';
  int i =10;
  printf("%d\n",sizeof i+ch);
  return 0;
}

执行结果为：

101

在有二元运算符的表达式中，必须加括号，否则sizeof只会对第一个操作数进行空间计算。由于ch的整形值为97，加上4，便是101了。

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