C++位運(yùn)算有哪些常見(jiàn)應(yīng)用

C++中的位運(yùn)算符主要用于對(duì)二進(jìn)制位進(jìn)行操作。以下是一些常見(jiàn)的C++位運(yùn)算及其應(yīng)用：

1. 按位與（&）：當(dāng)兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位都為1時(shí)，結(jié)果為1，否則為0。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 判斷奇偶性：通過(guò)將數(shù)字與1進(jìn)行按位與操作，如果結(jié)果為1，則數(shù)字為奇數(shù)；如果結(jié)果為0，則數(shù)字為偶數(shù)。
   • 提取某些位：通過(guò)按位與操作和掩碼，可以提取數(shù)字的某些位。

2. 按位或（|）：當(dāng)兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位有一個(gè)為1時(shí)，結(jié)果為1，否則為0。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 設(shè)定某些位：通過(guò)按位或操作和掩碼，可以將數(shù)字的某些位設(shè)置為1。

3. 按位異或（^）：當(dāng)兩個(gè)相應(yīng)的二進(jìn)制位不同時(shí)，結(jié)果為1，否則為0。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 切換某些位：通過(guò)按位異或操作和掩碼，可以切換數(shù)字的某些位。
   • 兩數(shù)交換：不需要額外的變量就可以交換兩個(gè)數(shù)的值。

4. 按位取反（~）：將數(shù)字的二進(jìn)制位全部取反，即1變?yōu)?，0變?yōu)?。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 求反碼：按位取反可以得到一個(gè)數(shù)的按位取反碼，用于糾錯(cuò)編碼等。

5. 左移（<<）：將數(shù)字的二進(jìn)制位向左移動(dòng)指定的位數(shù)，右邊空出的位用0填充。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 乘法：將數(shù)字左移n位等于將該數(shù)字乘以2^n。

6. 右移（>>）：將數(shù)字的二進(jìn)制位向右移動(dòng)指定的位數(shù)，對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)，左邊空出的位用0填充；對(duì)于有符號(hào)數(shù)，行為依賴(lài)于具體的實(shí)現(xiàn)（邏輯右移或算術(shù)右移）。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 除法：將數(shù)字右移n位等于將該數(shù)字除以2^n。
   • 求余數(shù)：對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)，將數(shù)字右移n位等于將該數(shù)字除以2^n的余數(shù)。

7. 位計(jì)數(shù)（__builtin_popcount）：計(jì)算一個(gè)整數(shù)中設(shè)置為1的二進(jìn)制位的數(shù)量。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 統(tǒng)計(jì)字符出現(xiàn)的次數(shù)：例如，統(tǒng)計(jì)字符串中某個(gè)字符出現(xiàn)的次數(shù)。

8. 位掩碼（bitmask）：使用按位與、按位或、按位異或等操作對(duì)數(shù)字進(jìn)行位級(jí)操作，以實(shí)現(xiàn)特定的功能。應(yīng)用場(chǎng)景包括：

   • 文件權(quán)限控制：使用位掩碼表示文件的讀、寫(xiě)、執(zhí)行權(quán)限。
   • 壓縮存儲(chǔ)：使用位掩碼表示顏色信息，以節(jié)省存儲(chǔ)空間。