原码、反码、补码及位操作符，C语言位操作详解

计算机中的所有数据均是以二进制形式存储和处理的。所谓位操作就是直接把计算机中的二进制数进行操作，无须进行数据形式的转换，故处理速度较快。

原码、反码和补码

位（bit）是计算机中处理数据的最小单位，其取值只能是 0 或 1。

字节（Byte）是计算机处理数据的基本单位，通常系统中一个字节为 8 位。即:1 Byte=8 bit。

为便于演示，本节表示的原码、反码及补码均默认为 8 位。

准确地说，数据在计算机中是以其补码形式存储和运算的。在介绍补码之前，先了解原码和反码的概念。

正数的原码、反码、补码均相同。

原码：用最高位表示符号位，其余位表示数值位的编码称为原码。其中，正数的符号位为 0，负数的符号位为 1。

负数的反码：把原码的符号位保持不变，数值位逐位取反，即可得原码的反码。

负数的补码：在反码的基础上加 1 即得该原码的补码。

例如：
+11 的原码为: 0000 1011
+11 的反码为: 0000 1011
+11 的补码为: 0000 1011

-7 的原码为：1000 0111
-7 的反码为：1111 1000
-7 的补码为：1111 1001

注意，对补码再求一次补码操作就可得该补码对应的原码。

语言中提供了 6 个基本的位操作符，如表 2 所示。

表 2 C语言运算符
运算符	功能	运算规则
&	按位与	对应位均为 1 时，结果才为 1
\|	按位或	两位中只要有一位为 1，结果为 1。只有两位同时为 0 时，结果为才为 0。
^	按位异或	两位相异时，结果为 1;两位相同时，结果为 0。
<<	左移	将运算数的各二进制位均左移若干位，高位丢弃（不包括 1），低位补 0，每左移一位，相当于该数乘以 2。
>>	右移	将运算数的各二进制位均右移若干位，正数补左补 0，负数左补 1，右边移出的位丢弃。
~	按位取反	0 变 1,1 变 0。