如何滴水不漏的学完C语言？C语言程序中，使用移位操作代替乘除运算，真的效率更高吗

本文目录

• 如何滴水不漏的学完C语言
• C语言程序中，使用移位操作代替乘除运算，真的效率更高吗
• C语言中位移位运算符
• C语言左位移运算符和右位移运算符是什么意思，怎么运算,举个例子..
• c语言中位运算的左位移右位移都是什么意思
• c语言中有哪些运算符，各有什么功能
• C语言移位运算符怎么用
• C语言中移位运算

如何滴水不漏的学完C语言

C语言本身基础语法并不复杂，问题是拓展库太多，而且很多库是针对特定应用功能的。比如：有数学运算的、有图像处理的、有视频处理的，有AI运算的，有语言处理的，有图像识别等等等等。还有用于特定设备驱动程序。正所谓包罗万象，学无止境。根本原因就是c一个除汇编外最基础最底层的语言。

C语言程序中，使用移位操作代替乘除运算，真的效率更高吗

先简单小结一下：

• 当编译器优化能力很弱时，用移位代替简单除法（除2，4，8，16...）效率更高；

• 当编译器优化能力很弱时，在低端CPU上，用移位代替简单乘法（乘2，4，8，16...）效率更高

• 其它情况下，在C语言程序中，用移位操作代替乘除运算没什么效果，反而降低了代码的可读性

下面简单说一下各种情况：

编译器因素

现代C编译器对于简单的2,4,8之类的乘除法，会在优化时根据条件自动转换成移位运算。这时，没有必要手动使用移位操作符代替乘除，相信编译器的优化能力就好了。有时候为了更好的适配目标CPU，可以给编译器提供详细参数，如ARM C编译器可指定乘法指令所需周期数，这就方便编译器针对特定CPU进行优化。

除法

当编译器不能进行自动移位优化时，对于简单除法，使用移位操作代替会有一定效果：由于除法的算法特性，RISC CPU（如ARM系列绝大多数CPU）都没有完整的整数除法指令，这是基于除法特殊性造成的。如果用浮点数除法模拟，则结果未必正确，同时起码需要十几个时钟周期才能完成。这时，如果能用两三次移位操作和加法组合完成除法，当然会有效率的提高。

再说说CPU的影响：

低端CPU

这里提到的低端CPU，指的是没有硬件乘法器、也没有浮点协处理器的CPU。这类CPU的乘法需要用加法模拟，因此速度较慢。此时，用移位操作代替简单的乘法能提高效率。

低端CPU举例：无MAC单元的ARM Cortex-M系列CPU，AVR的Atmega等各8位MCU。

中高端CPU

中高端CPU通常都有乘法器和浮点协处理器。对于这类CPU，用移位代替乘法意义不大，也许能在CPU指令发射时降低流水线阻塞（这是由于多发射高端CPU的移位处理单元数量多于乘法器数量），从而提高微量的性能，但总体影响微乎其微。

C语言中位移位运算符

• 位移位运算符，顾名思议，用来移位用。
  如：
  a=0x01;
  a 《《=2;
  则，a变成0x04了。
  上面是左移，如果右移是a 》》= 2;

• 在c语言中位移运算符，有两种，分别是“《《“左移和“》》“右移

C语言左位移运算符和右位移运算符是什么意思，怎么运算,举个例子..

就是把一个数转化成二进制再直接对他进行操作
例如：
45》》2 //45右移两位
45的二进制为：101101
右移两位就为： 001011
001011再转化为十进制为：11
所以45》》2= 11
左移运算符
45《《2
45的二进制为：101101
左移两位就为：10110100
10110100再转化为十进制为：180
所以45《《2=180

c语言中位运算的左位移右位移都是什么意思

假设0010
左移就是把二进制数向左移动，右边补0，0的二进制全是0，左移之后右边再补0。
0010《《2 就是1000 实际是做的*4。
1000》》2 计算 0010 实际做的是/4。

位移位运算符是将数据看成二进制数，对其进行向左或向右移动若干位的运算。位移位运算符分为左移和右移两种，均为双目运算符。第一运算对象是移位对象，第二个运算对象是所移的二进制位数。
位移位运算符的运算对象、运算规则与结果、结合性如表2-16所示。
移位时，移出的位数全部丢弃，移出的空位补入的数与左移还是右移花接木有关。如果是左移，则规定补入的数全部是0；如果是右移，还与被移位的数据是否带符号有关。若是不带符号数，则补入的数全部为0；若是带符号数，则补入的数全部等于原数的最左端位上的原数(即原符号位)。具体移位规则如下所示。
位移位运算符的优先级如下：
·算术运算符　优先于　位移位运算符 优先于 关系运算符
·位移位运算符是同级别的，结合性是自左向右
例如，设无符号短整型变量a为0111(对应二进制数为0000000001001001),
则：a《《3 结果为01110(对应二进制数为0000001001001000)，a不变
a》》4 结果为04　(对应二进制数为0000000000000100)，a不变
又如，设短整型变量a为-4(对应二进制数为1111111111111100),
则：a《《3 结果为-32(对应二进制数为1111111111100000)，a不变
a》》4 结果为-1(对应二进制数为1111111111111111)，a不变

c语言中有哪些运算符，各有什么功能

加法运算符 

1、移位运算符 

2、 关系运算符 

3、相等运算符 

4、 位与运算符 

5、位异或运算符 

6、 位或运算符 

7、 逻辑与运算符 

8、 逻辑或运算符 

9、 三元条件运算符 

10、 赋值运算符 

12、逗号运算符 

13、优先级

功能介绍：

1、赋值语句的作用是把某个常量或变量或表达式的值赋值给另一个变量。符号为‘=’。这里并不是等于的意思，只是赋值，等于用‘==’表示；

2、算术运算符在C语言中有两个单目和五个双目运算符；

3、逻辑运算符是根据表达式的值来返回真值或是假值。其实在C语言中没有所谓的真值和假值，只是认为非0为真值，0为假值；

4、关系运算符是对两个表达式进行比较，返回一个真/假值；

5、自增自减运算符，这是一类特殊的运算符，自增运算符++和自减运算符--对变量的操作结果是增加1和减少1；

6、赋值运算符，还有一类C/C++独有的复合赋值运算符。它们实际上是一种缩写形式，使得对变量的改变更为简洁；

7、条件运算符(?:)是C语言中唯一的一个三目运算符，它是对第一个表达式作真/假检测，然后根据结果返回两外两个表达式中的一个；

8、逗号运算符在C语言中，多个表达式可以用逗号分开，其中用逗号分开的表达式的值分别结算，但整个表达式的值是最后一个表达式的值；

9、优先级和结合性，这些运算符计算时都有一定的顺序，就好象先要算乘除后算加减一样。优先级和结合性是运算符两个重要的特性，结合性又称为计算顺序，它决定组成表达式的各个部分是否参与计算以及什么时候计算。

C语言移位运算符怎么用

右移对符号位的处理和左移不同,对于有符号整数来说,比如int类型,右移会保持符号位不变,例如:10100110
》》5(假设字长为8位)，则得到的是
11111101。
总之,在c中,左移是逻辑/算术左移(两者完全相同),右移是算术右移,会保持符号位不变.实际应用中可以根据情况用左/右移做快速的乘/除运算,这样会比循环效率高很多.
所以，short
a=0xf245，即a=1111001001000101,经过右移后，b=a》》8;b=1111111111110010,即b=0xfff2。注意是有符号右移为算术右移！！！

C语言中移位运算

1、“按位与”运算符（&）

按位与是指：参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1；否则为0。这里的1可以理解为逻辑中的true,0可以理解为逻辑中的false。按位与其实与逻辑上“与”的运算规则一致。逻辑上的“与”，要求运算数全真，结果才为真。若，A=true,B=true,则A∩B=true 例如：3&5 3的二进制编码是11(2)。（为了区分十进制和其他进制，本文规定，凡是非十进制的数据均在数据后面加上括号，括号中注明其进制，二进制则标记为2）内存储存数据的基本单位是字节（Byte），一个字节由8个位（bit)所组成。位是用以描述电脑数据量的最小单位。二进制系统中，每个0或1就是一个位。将11（2）补足成一个字节，则是00000011（2）。5的二进制编码是101（2），将其补足成一个字节，则是00000101（2）

按位与运算：
00000011(2)

&00000101(2)

00000001(2)

由此可知3&5=1

c语言代码：

#include 《stdio.h》

main()
{
int a=3;
int b = 5;
printf(“%d“,a&b);
}

按位与的用途：

（1）清零

若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：原来的数中为1的位，新数中相应位为0。然后使二者进行&运算，即可达到清零目的。例：原数为43，即00101011（2），另找一个数，设它为148，即10010100（2），将两者按位与运算：

00101011（2）

&10010100（2）

00000000（2）

c语言源代码：

#include 《stdio.h》
main()
{
int a=43;
int b = 148;
printf(“%d“,a&b);
}

（2）取一个数中某些指定位：若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节，只需要将a与8个1按位与即可。

a 00101100 10101100

b 00000000 11111111

c 00000000 10101100

（3）保留指定位：与一个数进行“按位与”运算，此数在该位取1。

例如：有一数84，即01010100（2），想把其中从左边算起的第3，4，5，7，8位保留下来，运算如下：

01010100(2)
&00111011(2)
00010000(2)
即：a=84,b=59
c=a&b=16
c语言源代码：
#include 《stdio.h》
main()
{
int a=84;
int b = 59;
printf(“%d“,a&b);
}

2、“按位或”运算符（|）

两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真。例如：60（8）|17（8）,将八进制60与八进制17进行按位或运算。

00110000
|00001111
00111111
c语言源代码：
#include 《stdio.h》
main()
{
int a=060;
int b = 017;
printf(“%d“,a|b);
}

应用：按位或运算常用来对一个数据的某些位定值为1。例如：如果想使一个数a的低4位改为1，则只需要将a与17（8）进行按位或运算即可。

3、“异或”运算符（^）

他的规则是：若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1

即0∧0=0，0∧1=1，1∧0=1， 1∧1=0

例：   00111001
∧ 00101010
00010011
c语言源代码：
#include 《stdio.h》
main()
{
int a=071;
int b = 052;
printf(“%d“,a^b);
}

应用：

（1）使特定位翻转设有数01111010（2），想使其低4位翻转，即1变0，0变1.可以将其与00001111（2）进行“异或”运算。

即：
01111010
^00001111
01110101

运算结果的低4位正好是原数低4位的翻转。可见，要使哪几位翻转就将与其进行∧运算的该几位置为1即可。

(2)与0相“异或”，保留原值

例如：012^00=012
00001010
^00000000
00001010

因为原数中的1与0进行异或运算得1，0^0得0，故保留原数。

(3) 交换两个值，不用临时变量

例如：a＝3，即11（2）；b＝4，即100（2）。

想将a和b的值互换，可以用以下赋值语句实现：

a＝a∧b;
b＝b∧a;
a＝a∧b;
a＝011(2)
（∧）b＝100(2)
a＝111(2)（a∧b的结果，a已变成7）
（∧）b＝100(2)
b＝011(2)（b∧a的结果，b已变成3）
（∧）a＝111(2)

a＝100（2）（a∧b的结果，a已变成4）

等效于以下两步：

① 执行前两个赋值语句：“a＝a∧b；”和“b＝b∧a；”相当于b=b∧(a∧b)。

② 再执行第三个赋值语句： a＝a∧b。由于a的值等于（a∧b），b的值等于（b∧a∧b），因此，相当于a=a∧b∧b∧a∧b，即a的值等于a∧a∧b∧b∧b。

c语言源代码：
#include 《stdio.h》
main()
{
int a=3;
int b = 4;
a=a^b;
b=b^a;
a=a^b;
printf(“a=%d b=%d“,a,b);
}

4、“取反”运算符（~）

他是一元运算符，用于求整数的二进制反码，即分别将操作数各二进制位上的1变为0，0变为1。

例如：~77(8)

源代码：

#include 《stdio.h》
main()
{
int a=077;
printf(“%d“,~a);
}

5、左移运算符（《《）

左移运算符是用来将一个数的各二进制位左移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），其右边空出的位用0填补，高位左移溢出则舍弃该高位。

例如：将a的二进制数左移2位，右边空出的位补0，左边溢出的位舍弃。若a=15,即00001111（2），左移2位得00111100（2）。

源代码：
#include 《stdio.h》
main()
{
int a=15;
printf(“%d“,a《《2);
}

左移1位相当于该数乘以2，左移2位相当于该数乘以2*2＝4,15＜＜2=60，即乘了4。但此结论只适用于该数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。假设以一个字节（8位）存一个整数，若a为无符号整型变量，则a＝64时，左移一位时溢出的是0，而左移2位时，溢出的高位中包含1。

6、右移运算符（》》）

右移运算符是用来将一个数的各二进制位右移若干位，移动的位数由右操作数指定（右操作数必须是非负值），移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0。对于有符号数，将对左边空出的部分用符号位填补（即“算术移位”），而另一些机器则对左边空出的部分用0填补（即“逻辑移位”）。注意：对无符号数,右移时左边高位移入0；对于有符号的值,如果原来符号位为0(该数为正),则左边也是移入0。如果符号位原来为1(即负数),则左边移入0还是1,要取决于所用的计算机系统。有的系统移入0,有的系统移入1。移入0的称为“逻辑移位”,即简单移位；移入1的称为“算术移位”。

例： a的值是八进制数113755：

a:1001011111101101 （用二进制形式表示）

a》》1: 0100101111110110 (逻辑右移时)

a》》1: 1100101111110110 (算术右移时)

在有些系统中,a》》1得八进制数045766,而在另一些系统上可能得到的是145766。Turbo C和其他一些C编译采用的是算术右移,即对有符号数右移时,如果符号位原来为1，左面移入高位的是1。

源代码：
#include 《stdio.h》
main()
{
int a=0113755;
printf(“%d“,a》》1);
}

7、位运算赋值运算符

位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符。

例如: &=, |=, 》》=, 《《=, ∧=

例：  a & = b相当于 a = a & b

a 《《 =2相当于a = a 《《 2