逍遥自在学C语言 | 位运算符^的高级用法

2023-07-29,,

前言

在上一篇文章中,我们介绍了|运算符的高级用法,本篇文章,我们将介绍^ 运算符的一些高级用法。

一、人物简介

第一位闪亮登场,有请今后会一直教我们C语言的老师 —— 自在。

第二位上场的是和我们一起学习的小白程序猿 —— 逍遥。

二、交换两个变量的值

#include <stdio.h>

int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
printf("交换前: a = %d, b = %d\n", a, b);
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
printf("交换后: a = %d, b = %d\n", a, b);
return 0;
}

两个相同的数,异或结果为0
第一次的a ^= b 等价于 a = a ^ b
b ^= a 此时等价于 b = b ^ a ^ b ,结果为 b = a
第二次的a ^= b 此时等价于 a = a ^ b ^ a,结果为 a = b
这样ab的数值就进行了交换

三、判断两个变量的符号是否相同

#include <stdio.h>

int main()
{
int x = 10;
int y = -20;
if ((x ^ y) < 0)
{
printf("x 和 y符号相反\n");
}
else
{
printf("x 和 y符号相同\n");
}
return 0;
}

有符号数的最高位是符号位,0表示正数,1表示负数
如果两个有符号数的最高位相同,则最高位异或结果为0,反之则为1

四、将一个数的某些位翻转

#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int num = 12; // 0b1100
unsigned int mask = 7; // 0b0111
unsigned int result = num ^ mask; // 0b1011
printf("原始数据: %u\n", num);
printf("掩码: %u\n", mask);
printf("位翻转后: %u\n", result);
return 0;
}

num的二进制表示为1100,mask的二进制表示为0111
从低位往高位数,num和mask第三位相同,都为1,所以这一位的异或结果为0
最终的结果为1011

五、求两个数的平均数

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 15; // 0b1111
int b = 5; // 0b0101
int avg = (a&b) + ((a^b)>>1);
printf(" %d 和 %d 的平均数为 %d\n", a, b, avg);
return 0;
}

a的二进制表示为1111b的二进制表示为0101
按位与(&)运算后得到两者相同的部分0101
按位异或(^)运算后得到两者不同的部分1010
(a ^ b)>> 1,等价于(a ^ b)/2,也就是将两者不同的部分除以2
相同的部分,加上二分之一不同的部分,就得到两个数的平均数

小结

通过这篇文章,我们学会了用位运算符^的4种高级用法

1、交换两个变量的值

2、判断两个变量的符号是否相同

3、将一个数的某些位翻转

4、求两个数的平均数

在下一篇文章中,我们将介绍位运算符~的一些高级用法。

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逍遥自在学C语言 | 位运算符^的高级用法的相关教程结束。

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