C#運算符之與,或,異或及移位運算小結

2020-01-24 03:06:00

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1.剖析異或運算(^)

二元 ^ 運算符是為整型和 bool 類型預定義的。對于整型，^ 將計算操作數的按位“異或”。對于 bool 操作數，^ 將計算操作數的邏輯“異或”；也就是說，當且僅當只有一個操作數為 true 時，結果才為 true。

數值運算舉例

按位異或的3個特點:
(1) 0^0=0,0^1=1 0異或任何數＝任何數
(2) 1^0=1,1^1=0 1異或任何數－任何數取反
(3) 1^1=0,0^0=0 任何數異或自己＝把自己置0

例如：10100001^00010001=10110000

按位異或的幾個常見用途:
(1) 使某些特定的位翻轉
例如對數10100001的第2位和第3位翻轉，則可以將該數與00000110進行按位異或運算。
　　0100001^00000110 = 10100111

(2) 實現兩個值的交換，而不必使用臨時變量。
例如交換兩個整數a=10100001，b=00000110的值，可通過下列語句實現：
　　　　a = a^b；　　//a=10100111
　　　　b = b^a；　　//b=10100001
　　　　a = a^b；　　//a=00000110

(3) 在匯編語言中經常用于將變量置零：
xor a，a

(4) 快速判斷兩個值是否相等
舉例1: 判斷兩個整數a，b是否相等，則可通過下列語句實現：
return ((a ^ b) == 0)

舉例2: Linux中最初的ipv6_addr_equal()函數的實現如下:

復制代碼代碼如下:

    static inline int ipv6_addr_equal(const struct in6_addr *a1, const struct in6_addr *a2)
    {
        return (a1->s6_addr32[0] == a2->s6_addr32[0] &&
            a1->s6_addr32[1] == a2->s6_addr32[1] &&
            a1->s6_addr32[2] == a2->s6_addr32[2] &&
            a1->s6_addr32[3] == a2->s6_addr32[3]);
    }

可以利用按位異或實現快速比較, 最新的實現已經修改為:

復制代碼代碼如下:

    static inline int ipv6_addr_equal(const struct in6_addr *a1, const struct in6_addr *a2)
    {
    return (((a1->s6_addr32[0] ^ a2->s6_addr32[0]) |
        (a1->s6_addr32[1] ^ a2->s6_addr32[1]) |
        (a1->s6_addr32[2] ^ a2->s6_addr32[2]) |
        (a1->s6_addr32[3] ^ a2->s6_addr32[3])) == 0);
    }

2 & 運算符(與)

1 & 0 為0
0 & 0 為0
1 & 1 為1

3 | 運算符(或)

1 & 0 為1
0 & 0 為0
1 & 1 為1

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C#移位運算(左移和右移)

C#是用<<(左移) 和 >>（右移）運算符是用來執行移位運算。

左移 (<<)

將第一個操作數向左移動第二個操作數指定的位數，空出的位置補0。
左移相當于乘. 左移一位相當于乘2;左移兩位相當于乘4;左移三位相當于乘8。

x<<1= x*2
x<<2= x*4
x<<3= x*8
x<<4= x*16

同理, 右移即相反：

右移 (>>)
將第一個操作數向右移動第二個操作數所指定的位數，空出的位置補0。

右移相當于整除. 右移一位相當于除以2;右移兩位相當于除以4;右移三位相當于除以8。

x>>1= x/2
x>>2= x/4
x>>3= x/8
x>>4=x/16

如
int i = 7;
int j = 2;
Console.WriteLine(i >> j); //輸出結果為1

當聲明重載C#移位運算符時，第一個操作數的類型必須總是包含運算符聲明的類或結構，并且第二個操作數的類型必須總是 int,如：

復制代碼代碼如下:

class Program    
{        
 static void Main(string[] args)        
 {            
  ShiftClass shift1 = new ShiftClass(5, 10);            
  ShiftClass shift2 = shift1 << 2;            
  ShiftClass shift3 = shift1 >> 2;            
  Console.WriteLine("{0} << 2 結果是:{1}", shift1.valA,  shift2.valA);            
  Console.WriteLine("{0} << 2 結果是:{1}", shift1.valB,shift2.valB);            
  Console.WriteLine("{0} >> 2 結果是:{1}", shift1.valA,  shift3.valA);            
  Console.WriteLine("{0} >> 2 結果是:{1}", shift1.valB, shift3.valB);            
  Console.ReadLine();        
 }        
 public class ShiftClass        
 {           
  public int valA;           
  public int valB;            
  public ShiftClass(int valA, int valB)            
  {                
   this.valA = valA;                
   this.valB = valB;            
  }            
  public static ShiftClass operator <<(ShiftClass shift, int count)            
  {                
   int a = shift.valA << count;                
   int b = shift.valB << count;                
   return new ShiftClass(a, b);            
  }            
  public static ShiftClass operator >>(ShiftClass shift, int count)            
  {                
   int a = shift.valA >> count;                
   int b = shift.valB >> count;                
   return new ShiftClass(a, b);            
  }        
 }    
}