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C语言初学者入门讲座 第十四讲 枚举与位运算(1)

(加入日期: 2005-01-26 )

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  在实际问题中, 有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。例如,一个星期内只有七天,一年只有十二个月, 一个班每周有六门课程等等。如果把这些量说明为整型, 字符型或其它类型显然是不妥当的。 为此,C语言提供了一种称为“枚举”的类型。在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值, 被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。应该说明的是, 枚举类型是一种基本数据类型,而不是一种构造类型, 因为它不能再分解为任何基本类型。

  枚举类型的定义和枚举变量的说明

  一、枚举的定义

  枚举类型定义的一般形式为:

enum 枚举名
{
 枚举值表
};

  在枚举值表中应罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素。

  例如:

enum weekday
{
 sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat
};

  该枚举名为weekday,枚举值共有7个,即一周中的七天。 凡被说明为weekday类型变量的取值只能是七天中的某一天。

  二、枚举变量的说明

  如同结构和联合一样,枚举变量也可用不同的方式说明, 即先定义后说明,同时定义说明或直接说明。设有变量a,b,c被说明为上述的weekday,可采用下述任一种方式:

enum weekday
{
......
};
enum weekday a,b,c;或者为: enum weekday
{
......
}a,b,c;或者为: enum
{
......
}a,b,c;

  枚举类型变量的赋值和使用

  枚举类型在使用中有以下规定:

  1. 枚举值是常量,不是变量。不能在程序中用赋值语句再对它赋值。例如对枚举weekday的元素再作以下赋值: sun=5;mon=2;sun=mon; 都是错误的。

  2. 枚举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值,从0 开始顺序定义为0,1,2…。如在weekday中,sun值为0,mon值为1, …,sat值为6。

main(){
 enum weekday
 {
  sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
 } a,b,c;
 a=sun;
 b=mon;
 c=tue;
 printf("%d,%d,%d",a,b,c);
}

  3. 只能把枚举值赋予枚举变量,不能把元素的数值直接赋予枚举变量。如: a=sum;b=mon; 是正确的。而: a=0;b=1; 是错误的。如一定要把数值赋予枚举变量,则必须用强制类型转换,如: a=(enum weekday)2;其意义是将顺序号为2的枚举元素赋予枚举变量a,相当于: a=tue; 还应该说明的是枚举元素不是字符常量也不是字符串常量, 使用时不要加单、双引号。

main(){
 enum body
 {
  a,b,c,d
 } month[31],j;
 int i;
 j=a;
 for(i=1;i<=30;i++){
  month[i]=j;
  j++;
  if (j>d) j=a;
 }
 for(i=1;i<=30;i++){
  switch(month[i])
  {
   case a:printf(" %2d %c\t",i,'a'); break;
   case b:printf(" %2d %c\t",i,'b'); break;
   case c:printf(" %2d %c\t",i,'c'); break;
   case d:printf(" %2d %c\t",i,'d'); break;
   default:break;
  }
 }
 printf("\n");
}

  位运算

  前面介绍的各种运算都是以字节作为最基本位进行的。 但在很多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。C语言提供了位运算的功能, 这使得C语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。

  一、位运算符C语言提供了六种位运算符:

  & 按位与
  | 按位或
  ^ 按位异或
  ~ 取反
  << 左移
  >> 右移

  1. 按位与运算 按位与运算符"&"是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时,结果位才为1 ,否则为0。参与运算的数以补码方式出现。

  例如:9&5可写算式如下: 00001001 (9的二进制补码)&00000101 (5的二进制补码) 00000001 (1的二进制补码)可见9&5=1。

  按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 , 保留低八位, 可作 a&255 运算 ( 255 的二进制数为0000000011111111)。

main(){
 int a=9,b=5,c;
 c=a&b;
 printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

  2. 按位或运算 按位或运算符“|”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。

   例如:9|5可写算式如下:

00001001|00000101
00001101 (十进制为13)可见9|5=13
main(){
 int a=9,b=5,c;
 c=a|b;
 printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\n",a,b,c);
}

  3. 按位异或运算 按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或,当两对应的二进位相异时,结果为1。参与运算数仍以补码出现,例如9^5可写成算式如下:

00001001^00000101 00001100 (十进制为12)
main(){
 int a=9;
 a=a^15;
 printf("a=%d\n",a);
}

  4. 求反运算 求反运算符~为单目运算符,具有右结合性。 其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。例如~9的运算为: ~(0000000000001001)结果为:1111111111110110

  5. 左移运算 左移运算符“<<”是双目运算符。其功能把“<< ”左边的运算数的各二进位全部左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数,

  高位丢弃,低位补0。例如: a<<4 指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。6. 右移运算 右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>> ”左边的运算数的各二进位全部右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数。

  例如:设 a=15,a>>2 表示把000001111右移为00000011(十进制3)。 应该说明的是,对于有符号数,在右移时,符号位将随同移动。当为正数时, 最高位补0,而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。

main(){
 unsigned a,b;
 printf("input a number: ");
 scanf("%d",&a);
 b=a>>5;
 b=b&15;
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
}

  请再看一例!

main(){
 char a='a',b='b';
 int p,c,d;
 p=a;
 p=(p<<8)|b;
 d=p&0xff;
 c=(p&0xff00)>>8;
 printf("a=%d\nb=%d\nc=%d\nd=%d\n",a,b,c,d);

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