如何在C語言中實(shí)現(xiàn)位運(yùn)算

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)如何在C語言中實(shí)現(xiàn)位運(yùn)算，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后對(duì)相關(guān)知識(shí)有一定的了解。

位運(yùn)算是指按二進(jìn)制進(jìn)行的運(yùn)算。在系統(tǒng)軟件中，常常需要處理二進(jìn)制位的問題。C語言提供了6個(gè)位操作運(yùn)算符。這些運(yùn)算符只能用于整型操作數(shù)，即只能用于帶符號(hào)或無符號(hào)的char,short,int與long類型。

1.輸入一個(gè)float型數(shù)，以十六進(jìn)制形式輸出其32位機(jī)器數(shù)。

#include<stdio.h>
void main()
{
 float a;
 int *p;
 printf("Input a float number:\n");
 scanf("%f",&a);
 p=(int *)&a;
 printf("%X",*p);
}

2.從鍵盤輸入一個(gè)二進(jìn)制非負(fù)整數(shù)，屏幕上打印輸出對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)，要求輸出的十六進(jìn)制數(shù)中的英文字母為大寫字母。

#include<stdio.h>
void main()
{
 int ConvertBinaryToDecimal(long long n);//二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的函數(shù)聲明
 long long n;
 printf("Input a binary number:\n");
 scanf("%lld",&n);//從鍵盤讀取一個(gè)二進(jìn)制數(shù)
 long long m;
 m=ConvertBinaryToDecimal(n);//調(diào)用函數(shù)
 printf("The number is %d in decimal.\n",m);//輸出十進(jìn)制數(shù)
 printf("The number is %o in octal.\n",m);//輸出八進(jìn)制數(shù)
 printf("The number is %X in hexadecimal.\n",m);//輸出十六進(jìn)制數(shù)
}

int ConvertBinaryToDecimal(long long n)
{
 int i=1,j,sum=0;//i表示位權(quán)，j表示每一次循環(huán)取出的尾數(shù)，sum表示轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)
 while(n!=0)
 {//循環(huán)條件為n不等于0
 j=n%10;
 sum+=j*i;
 n/=10;
 i*=2;
 }
 return sum;
}

3.定義函數(shù)void DecToBin(int a, char b[33]); 函數(shù)功能是將整數(shù)a轉(zhuǎn)換為它對(duì)應(yīng)的32位二進(jìn)制機(jī)器數(shù)，將32位二進(jìn)制機(jī)器數(shù)以字符串形式存于字符數(shù)組b（以'\0'字符結(jié)束）不允許使用%2運(yùn)算，只能利用位運(yùn)算符（如：移位運(yùn)算，與運(yùn)算等）實(shí)現(xiàn)程序功能。

#include<stdio.h>
void main()
{
 void DecToBin(int a,char b[33]);//函數(shù)聲明
 int n,i=0;char b[33];
 scanf("%d",&n);//從鍵盤讀取一個(gè)數(shù)
 DecToBin(n,b);//函數(shù)調(diào)用
}

void DecToBin(int a,char b[33])
{
 int i;
 if(a>=0)//當(dāng)a大于零時(shí)，直接通過位運(yùn)算求其32位2進(jìn)制機(jī)器數(shù)
 {
 for(i=0;i<32;i++)b[i]=0;
 b[32]='\0';
 i=0;
 while(a!=0)
 {
  b[i++]=a&1;
  a=a>>1;
 }
 }
 else//當(dāng)a小于零時(shí)，先求其絕對(duì)值的機(jī)器數(shù)，再每位取反，再最后一位加1 
 {
 for(i=0;i<32;i++)b[i]=1;
 b[32]='\0';
 a=-a;
 i=0;
 while(a!=0)
 {//每位取反
  if((a&1)==0)
  b[i++]=1;
  else
  b[i++]=0;
  a=a>>1;
 }
 b[0]+=1;//最后一位加1
 i=0;
 while(b[i]==2)//判斷是否需要進(jìn)位
 {
  b[i]=0;
  b[++i]+=1;
 }
 }
 for(i=31;i>=0;i--)
 printf("%d",b[i]);//輸出
 printf("\n");
}

4.定義函數(shù)unsigned mod(unsigned a, unsigned b, unsigned c); 功能是計(jì)算并返回a*b%c的結(jié)果。要求考試a, b, c的范圍是大于0且小于 231，程序不能使用64位整型(如：long long類型或__int64)求解。

#include<stdio.h>
void main()
{
 unsigned mod(unsigned a, unsigned b, unsigned c);//函數(shù)聲明
 unsigned a,b,c;
 printf("Input unsigned integer numbers a, b, c:\n");
 scanf("%u%u%u",&a,&b,&c);//輸入
 printf("%u*%u%%%u=%u\n",a,b,c,mod(a,b,c));//輸出
}
unsigned mod(unsigned a, unsigned b, unsigned c)
{
 int i;
 int bin[32]={0};
 i=0;
 while(b!=0)
 {//求b的32為二進(jìn)制數(shù)存入數(shù)組bin中
 bin[i++]=b&1;
 b=b>>1;
 }
 unsigned result=a*bin[31];//初始化result的值
 for(i=31;i>0;i--)
 result=(result<<1)%c+a*bin[i-1];//迭代法求result的值
 result=result%c;
 return result;//返回result
}

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