C语言初学者入门讲座 第十四讲 枚举与位运算

核心提示： 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，C语言初学者入门讲座 第十四讲 枚举与位运算，例如，一个星期内只有七天，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，一年只有十二个月， 一个班每周有六门课程等等

　　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。假如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：95可写算式如下：

0000100100000101
00001101 (十进制为13)可见95=13
main(){
　int a=9,b=5,c;
　c=ab;
　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);
}