在C语言中,计算二进制数主要通过位运算符实现,具体方法如下:
一、位运算符实现二进制运算
与运算(&) 两个数的对应位都为1时结果为1,否则为0。例如:
$$
1010 , & , 0011 = 0010
$$
(十进制10 & 3 = 2)
或运算(|)
两个数的对应位只要有一个为1时结果为1,否则为0。例如:
$$
1010 , | , 0011 = 1011
$$
(十进制10 | 3 = 11)
异或运算(^)
两个数的对应位相同为0,不同为1。例如:
$$
1010 , ^ , 0011 = 1001
$$
(十进制10 ^ 3 = 9)
取反运算(~)
将一个数的所有位取反。例如:
$$
~1010 = 0101
$$
(二进制补码表示)
移位运算
- 左移(>>): 所有位向左移动指定位数,右边空出用0填充。例如: $$ 1010 , >> , 1 = 0010 $$ (十进制10 >> 1 = 5) - 右移(<<)
$$
1010 , << , 1 = 10100
$$
(十进制10 << 1 = 20)
二、二进制转换方法
短除法(手动实现)
通过不断除以2取余数,将余数倒序排列得到二进制。例如:
$$
10 div 2 = 5 , text{余} , 0
5 div 2 = 2 , text{余} , 1
2 div 2 = 1 , text{余} , 0
1 div 2 = 0 , text{余} , 1
$$
结果为1010
库函数(itoa)
使用标准库函数`itoa`直接转换,需包含` $$ printf("%s", itoa(10, "b")); $$
输出二进制字符串"1010"
三、注意事项
位运算符操作数需为整数类型(如`unsigned int`),且结果遵循二进制补码规则。
负数二进制表示需注意补码计算,避免直接位运算导致错误。