Побитовый сдвиг влево

Побитовое отрицание

Битовые операции

Вступление

Битовые операции

Как вам известно, у компьютера минимальной единицей измерения информации является бит, который представляет собой один двоичный разряд (то есть может принимать два значения 0 и 1). Но минимальной адресуемой единицей памяти компьютера является байт. Так зачем же нужны битовые операции?

Во-первых, разработчики Windows всегда старались сделать так, чтобы старшие поколения Windows поддерживали, по возможности, младшие версии. То есть приложения, работающие в 16-разрядной Windows, должны поддерживаться 32-разрядной Windows. А так как раньше экономия оперативной памяти было очень важным делом, то многие функции Windows возвращают значения, с которыми приходиться работать на уровне битов. Ярким примером может служить функция Windows - GetLogicalDrives(), которая возвращает имена найденных в системе логических дисков. Если в возращаемом значении соответствующий бит установлен в 1, то данный логический диск обнаружен (0-й бит - диск A, 1-й бит - диск B и т. д.); для вызова функии необходимо подключить библиотеку windows.h.

Во-вторых, к битовым операциям необходимо прибегать при работе с некоторыми системными функциями (особенно функциями для работы с оборудованием).

В-третьих, битовые операции часто приходиться использовать при работе с графикой (имеется в виду программирование с графикой). Как вы знаете, для работы с графикой на компьютере в большинстве случаев используется цветовая модель RGB. Битовые операции будут незаменимы, если вам, например, необходимо выделить какой-то один канал, или узнать процентное содержание красного, зеленого или синего цветов в исходном. Кстати, цвета удобно представлять в 16-чном виде - в этом случае количественная мера для каждого из цветовых каналов очевидна, в случае 10-чного числа этого сказать практически никогда нельзя.

Битовых операций всего 6 (приводятся с учетом приоритета):

~ - побитовое отрицание

<< - побитовый сдвиг влево

>> - побитовый сдвиг вправо

& - побитовое умножение

^ - побитовое исключающее сложение (сложение по модулю)

| - побитовое сложение

~ - побитовое отрицание работает следующим образом: каждый бит числа изменяет свое состояние на противоположное, то есть ноль становится единицей, а единица нулем.

Пример:

Если применить эту операцию к двоичному числу 01010110 (примеры на двоичных числах более наглядны), то ~01010110₂ = 10101001₂

В графике эта операция называется инверсией.

<< - при побитовом сдвиге влево каждый бит числа сдвигается на заданное количество разрядов (N разрядов) влево. При этом в результирующем числе N старших разрядов теряется, а в N младших разрядах появляются нули. Если правый операнд содержит отрицательное значение или его значение >= количеству бит в левом операнде, то результат операции не определен. Результат имеет тип левого операнда. Данная операция чаще всего применяется для помещения битов в заданную позицию.

Примечание: Для побитового сдвига влево a << N = a * 2^N, причем такой способ умножения работает во много раз быстрее операции арифметического умножения *.

Пример:

10011101₂ << 3 = 11101000₂

Дата добавления: 2014-01-14