單片機C51位運算應用技巧
位運算應用口訣：
清零取位要用與，某位置一可用或，若要取反和交換，輕輕松松用異或!
移位運算要點
1 它們都是雙目運算符，兩個運算分量都是整形，結(jié)果也是整形。
2 "<<" 左移：右邊空出的位上補0，左邊的位將從字頭擠掉，其值相當于乘2。
3 ">>"右移：右邊的位被擠掉。對于左邊移出的空位，如果是正數(shù)則空位補0，若為負數(shù)，可能補0或補1，這取決于所用的計算機系統(tǒng)。
4 ">>>"運算符，右邊的位被擠掉，對于左邊移出的空位一概補上0。
位運算符的應用 (源操作數(shù)s 掩碼mask)
(1) 按位與-- &
1 清零特定位 (mask中特定位置0，其它位為1，s=s&mask)
2 取某數(shù)中指定位 (mask中特定位置1，其它位為0，s=s&mask)
(2) 按位或-- |
常用來將源操作數(shù)某些位置1，其它位不變。 (mask中特定位置1，其它位為0 s=s|mask)
(3) 位異或-- ^
1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1，其它位為0 s=s^mask)
2 不引入第三變量，交換兩個變量的值 (設 a=a1,b=b1)
目標 操作 操作后狀態(tài)
a=a1^b1 a=a^b a=a1^b1,b=b
b=a1^b1^b1 b=a^b a=a1^b1,b=a
a=b1^a1^a1 a=a^b a=b1,b=a
二進制補碼運算公式：
-x = ~x + 1 = ~(x-1)
~x = -x-
-(~x) = x+
~(-x) = x-
x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x&y)
x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x&y)
x^y = (x|y)-(x&y)
x|y = (x&~y)+y
x&y = (~x|y)-~x
x==y: ~(x-y|y-x)
x!=y: x-y|y-x
x< y: (x-y)^((x^y)&((x-y)^x))
x<=y: (x|~y)&((x^y)|~(y-x))
x< y: (~x&y)|((~x|y)&(x-y))//無符號x,y比較
x<=y: (~x|y)&((x^y)|~(y-x))//無符號x,y比較
應用舉例
(1) 判斷int型變量a是奇數(shù)還是偶數(shù)
a&1 = 0 偶數(shù)
a&1 = 1 奇數(shù)
(2) 取int型變量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int))，即a>>k&
(3) 將int型變量a的第k位清0，即a=a&~(1<
(4) 將int型變量a的第k位置1， 即a=a|(1<
(5) int型變量循環(huán)左移k次，即a=a<
(6) int型變量a循環(huán)右移k次，即a=a>>k|a<<16-k (設sizeof(int)=16)
(7)整數(shù)的平均值
對于兩個整數(shù)x,y，如果用 (x+y)/2 求平均值，會產(chǎn)生溢出，因為 x+y 可能會大于INT_MAX，但是我們知道它們的平均值是肯定不會溢出的，我們用如下算法：
int average(int x, int y) //返回X,Y 的平均值
{
return (x&y)+((x^y)>>1);
}
(8)判斷一個整數(shù)是不是2的冪,對于一個數(shù) x >= 0，判斷他是不是2的冪
boolean power2(int x)
{
return ((x&(x-1))==0)&&(x!=0);
}
(9)不用temp交換兩個整數(shù)
void swap(int x , int y)
{
x ^= y;
y ^= x;
x ^= y;
}
(10)計算絕對值
int abs( int x )
{
int y ;
y = x >> 31 ;
return (x^y)-y ; //or: (x+y)^y
}
(11)取模運算轉(zhuǎn)化成位運算 (在不產(chǎn)生溢出的情況下)：a % (2^n) 等價于 a & (2^n - 1)
(12)乘法運算轉(zhuǎn)化成位運算 (在不產(chǎn)生溢出的情況下)：a * (2^n) 等價于 a<< n
(13)除法運算轉(zhuǎn)化成位運算 (在不產(chǎn)生溢出的情況下)：a / (2^n) 等價于 a>> n
例: 12/8 == 12>>3
(14) a % 2 等價于 a & 1
(15) if (x == a) x= b;
else x= a;
等價于 x= a ^ b ^ x;
(16) x 的 相反數(shù)表示為 (~x+1)
(17) 實現(xiàn)最低n位為1，其余位為0的位串信息:~(~0 << n)
(18)截取變量x自p位開始的右邊n位的信息:(x >> (1+p-n)) & ~(~0 << n)
(19)截取old變量第row位，并將該位信息裝配到變量new的第15-k位：new |= ((old >> row) & 1) << (15 – k)
(20)設s不等于全0，代碼尋找最右邊為1的位的序號j:
for(j = 0; ((1 << j) & s) == 0; j++) ;
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-18
