C Academy · 课时

位运算符

AND、OR、XOR、NOT

位运算符 是 CoddyKit 上的免费 C Academy 课时。这是第 1 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C Academy 课程共包含 4 节课。

在位级别进行操作

整数以位序列的形式存储。C 允许您使用位运算符直接操作这些位。

四种核心运算符是 AND &、OR |、XOR ^ 和 NOT ~。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned a = 12;
    unsigned b = 10;
    printf("a & b = %u\n", a & b);
    return 0;
}

按位 AND

只有当两个输入位都为 1 时，& 运算符才会将结果位设为 1。

对于 12（1100）和 10（1010），结果是 8（1000）。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned a = 12, b = 10;
    printf("%u & %u = %u\n", a, b, a & b);
    return 0;
}

按位 OR

当至少一个输入位为 1 时，| 运算符会将结果位设为 1。

12（1100）OR 10（1010）等于 14（1110）。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned a = 12, b = 10;
    printf("%u | %u = %u\n", a, b, a | b);
    return 0;
}

按位 XOR

^ 运算符（异或）会在输入位不相同时将结果位设为 1。

12（1100）XOR 10（1010）等于 6（0110）。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned a = 12, b = 10;
    printf("%u ^ %u = %u\n", a, b, a ^ b);
    return 0;
}

按位 NOT

~ 运算符会翻转每一位。对于无符号值，~0 的所有位都是 1，即最大值。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned char x = 0;
    printf("~0 as 8-bit = %u\n", (unsigned char)~x);
    return 0;
}

打印位

一个打印字节二进制形式的辅助函数，可以让按位运算的结果更容易理解。我们从高位到低位检查每一位。

#include <stdio.h>

void print_bits(unsigned char v) {
    for (int i = 7; i >= 0; i--) {
        putchar((v >> i) & 1 ? '1' : '0');
    }
    putchar('\n');
}

int main(void) {
    print_bits(12);
    print_bits(10);
    return 0;
}

XOR 交换

XOR 有一个巧妙的性质：无需临时变量，就可以交换两个整数。

连续应用三次 XOR 即可交换这两个值。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 5, b = 9;
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
    printf("a=%d b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

与自身进行 XOR

任何值与自身进行 XOR 后都是 0，任何值与 0 进行 XOR 后都保持不变。

这些恒等式是 XOR 交换法和许多技巧的基础。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 42;
    printf("x ^ x = %d\n", x ^ x);
    printf("x ^ 0 = %d\n", x ^ 0);
    return 0;
}

按位运算与逻辑运算

不要将 & 与 && 混淆，也不要将 | 与 || 混淆。

按位运算符作用于操作数的每一位。
逻辑运算符会计算真值，并返回 0 或 1。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("2 & 1 = %d\n", 2 & 1);
    printf("2 && 1 = %d\n", 2 && 1);
    return 0;
}

组合运算符

组合使用位运算符可以表达复杂条件。这里我们保留存在于 a 中但不存在于 b 中的位。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned a = 0b1111;
    unsigned b = 0b0101;
    unsigned only_a = a & ~b;
    printf("only_a = %u\n", only_a);
    return 0;
}

使用 XOR 检查奇偶性

将所有位进行 XOR，可以得出奇偶性（即设置为 1 的位数是否为奇数）。反复折叠该值，使其逐步缩小。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned v = 0b1011;
    int parity = 0;
    while (v) {
        parity ^= (v & 1);
        v >>= 1;
    }
    printf("parity = %d\n", parity);
    return 0;
}

快速检查

检验您对位运算符的了解。

回顾

您学会了位运算符：

& AND 保留两个操作数中都被设置的位。
| OR 保留任一操作数中被设置的位。
^ XOR 保留值不同的位。
~ NOT 翻转所有位。
按位运算不同于逻辑运算 && 和 ||。

常见问题解答

「位运算符」课时是免费的吗？

是的 — 「位运算符」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C Academy 课程共包含 4 节课。

「位运算符」这节课中我会学到什么？

AND、OR、XOR、NOT 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 1 节课，共 4 节。

「位运算符」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

← 返回 C Academy