C语言位运算符及作用：与、或、异或、取反、左移和右移

一、& 按位与

如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1，否则为0
应用：
（1）清零
若想对一个存储单元清零，即使其全部二进制位为0，只要找一个二进制数，其中各个位符合一下条件：
原来的数中为1的位，新数中相应位为0。然后使二者进行&运算，即可达到清零目的。
a 00101011
b 10010100
c 00000000 //c = a & b

（2）取一个数中某些指定位
若有一个整数a(2byte),想要取其中的低字节，只需要将a与8个1按位与即可。
a 00101100 10101100
b 00000000 11111111
c 00000000 10101100 //c = a & b

（3）保留指定位：
a 01010100
b 00111011
c 00010000 //c = a & b

二、| 按位或
两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1。借用逻辑学中或运算的话来说就是，一真为真
应用：将一个数据的某些位定值为1
a 00110000
b 00001111
c 00111111 //c = a | b

三、^ 按位异或
若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1
应用：不用临时变量，交换两个值

计算前：
a＝3，即011（2）；b＝4，即100（2）

计算过程：
a＝a ^ b; //即111 = 011 ^ 100
b＝b ^ a; //即011 = 100 ^ 111
a＝a ^ b; //即100 = 111 ^ 011

计算后：
a＝100（2）即 4 ；b = 011（2）即 3；

四、~ 取反
~是一元运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1变0

五、<< 左移
用来将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0

六、>> 右移
将一个数的各二进制位右移N位，移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0

七、原码, 反码, 补码的基础概念和计算方法
在探求为何机器要使用补码之前, 让我们先了解原码, 反码和补码的概念《杂谝桓鍪? 计算机要使用一定的编码方式进行存储。原码, 反码, 补码是机器存储一个具体数字的编码方式.

（1）原码
原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值.

比如如果是8位二进制:

[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001

第一位是符号位. 因为第一位是符号位, 所以8位二进制数的取值范围就是:
[1111 1111 , 0111 1111] 即 [-127 , 127]

原码是人脑最容易理解和计算的表示方式。

（2）反码
反码的表示方法是:

正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反

可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.

（3）补码
补码的表示方法是:

正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补

对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.

补码举例：16位的变量求补码,比如-266的补码求法：( ( 266 ^ 0xffff ) + 1 ) 结果是0xfef6

参考：http://liuye066.iteye.com/blog/707114