C# 的逻辑运算

&、^、！和|操作符称为逻辑操作符，用逻辑操作符把运算对象连接起来符合C#语法的式子称为逻辑表达式。逻辑 操作符“!”和“^”只作用于其后的操作数，故称为一元操作符。而“&&”、“||”、“&”和“|”为二元操作符，这4个操作 符用于表达式，产生一个true或false逻辑值。

如果 x 为 true，则不计算 y（因为不论 y 为何值，“或”操作的结果都为 true）。这被称作为“短路”计算。

&&

如果 x 为 false，则不计算 y（因为不论 y 为何值，“与”操作的结果都为 false）。这被称作为“短路”计算。

|

当且仅当两个操作数均为 false 时，结果才为 false。

&

当且仅当两个操作数均为 true 时，结果才为 true。

^

当且仅当只有一个操作数为 true 时，结果才为 true。

~

运算符对操作数执行按位求补运算，其效果相当于反转每一位。

定义

　　异或（xor）是一个数学运算符。它应用于逻辑运算。异或符号为“^”。 其运算法则为a异或b=a'b或ab'（a'为非a）。 　　真异或假的结果是真，假异或真的结果也是真，真异或真的结果是假，假异或假的结果是假。就是说两个值不相同，则异或结果为真。反之，为假。 不同为1,相同为0,如1001异或1010等于0011. 　　异或也叫半加运算，其运算法则相当于不带进位的二进制加法：二进制下用1表示真，0表示假，则异或的运算法则为：0异或0=0，1异或0=1，0异或1=1，1异或1=0，这些法则与加法是相同的，只是不带进位。

异或运算法则

　　1. a ^ b = b ^ a 　　2. a ^ b ^ c = a ^ (b ^ c) = (a ^ b) ^ c; 　　3. d = a ^ b ^ c 可以推出 a = d ^ b ^ c. 　　4. a ^ b ^ a = b. 　　x是二进制数0101 　　y是二进制数1011 　　则结果为x^y=1110 　　0^0=0 　　0^1=1 　　1^0=1 　　1^1=0 　　只有在两个比较的位不同时其结果是1，否则结果为0 　　即“相同为0，不同为1”！ 　　

输入	运算符	输入	结果
1	^	0	1
1	^	1	0
0	^	0	0
0	^	1	1

异或逻辑

　　异或逻辑的逻辑符号如图2所示，其真值表如图1所示。异或逻辑的关系是：当AB不同时，输出P=1；当AB相同时，输出P=0。“⊕”是异或运算符号，异或逻辑也是与或非逻辑的组合，其逻辑表达式为： 　　

P=A⊕B

0⊕0=0 　

0⊕1=1

1⊕0=1 　　

1⊕1=0

作用

　　在计算机中普遍运用，异或(xor)的逻辑符号^ (Shift + 6)或一个圆圈里面增加一个+（⊕）或者·.形象表示为：

　　真^假=真 　　

      假^真=真

　　假^假=假

　　真^真=假

　　或者为：

　　True ^ False = True

　　False ^ True = True

　　False ^ False = False

　　True ^ True = False

　　部分计算机语言用1表示真，用0表示假，所以两个字节按位异或如下:

　　00000000 　　异或 　　00000000 　　= 　　00000000

　　11111111 　　异或 　　00000000 　　= 　　11111111

 

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一、“按位与”运算符(&) 
   1、运算规则
     参加运算的两个数据，按二进位进行“与”运算，如果两个相应的二进位都为1，则该位的结果值为1，否则为0，即：
    0&0=0，0&1=0，1&0=0，1&1=1.
   2、用途
     (1)清零
        运算对象：原来的数中为1的位，新数中相应位为0。
    （2）取一个数中某些指定位。
       如想要取一个整数a（占2个字节）的低（高）字节，只需将a与八进制的377（177400）按位与即可。
    （3）保留某一个数的某一位。
        与一个数进行&运算，此数在该位取1。
    3、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);
}

二、 按位或运算符(|)
   1、运算规则
     参加运算的两个数据，按二进位进行“或”运算，如果两个相应的二进位都为0，则该位的结果值为0，否则为1，即：
    0|0=0，0|1=1，1|0=1，1|1=1。
   2、用途
     对一个数据的某些位定值为1。
3.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);
}
　
三、“异或”运算符(^)
   也称XOR运算符。
   1、运算规则
     若参加运算的两个二进位同号，则结果为0（假）；异号则为1（真），即：
    0^0=0，0^1=1，1^0=1，1^1=0.
   2、用途
     (1)使特定位翻转
        假设有01111010，想使其低4位翻转，可以将它与00001111进行^运算。
    （2）与0相^，保留原值
    （3）交换两个值，不用临时变量
        假如a=3,b=4。想将a和b的值互换，可以用以下赋值语句实现：
        a=a^b; b=b^a;     a=a^b;
　3、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);
}

四、“取反”运算符(～)
   1、运算规则
   ~是一个单目（元）运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，1变0。
   2、用途
    使一个整数a的最低位为0,可以用：a=a&~1;
　3、例如～9的运算为： ~(0000000000001001)结果为：1111111111110110

五、 左移运算符(<<)
   1、运算规则
   用来将一个数的各二进位全部左移若干位，右补0，高位左移后溢出，舍弃不起作用。
   2、用途
    左移一位相当于乘以2
3、 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);
}
   
六、 右移运算符(>>)
   1、运算规则
   用来将一个数的各二进位全部右移若干位，移到右端的低位被舍弃，对无符号数，高位补0；
    对有符号数，左边移入0（“逻辑右移”）或1（“算术右移”）
   2、用途
    右移一位相当于除以2
    
七、位运算赋值运算符
     位运算符与赋值运算符可以组成复合赋值运算符,如：
     &=,|=,>>=,<<=,^=
　
八、不同长度的数据进行位运算
    如果两个数据长度不同，进行位运算时（如：a&b,而a为long型，b为int型），系统会将二者按右端对齐。如果b为正数，则左侧16位补满0，若b为负数，左端应补满1，如果b为无符号整数型，则左端填满0。

位域

有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几 个不同的区域， 并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为： 
struct 位域结构名 
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式为： 类型说明符 位域名：位域长度

例如： 
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如： 
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明：

1、一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如： 
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4
}
在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。

2、由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。

3、位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如： 
struct k
{
int a:1
int :2 /*该2位不能使用*/
int b:3
int c:2
};
从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型， 不过其成员是按二进位分配的。

二、位域的使用位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为： 位域变量名·位域名 位域允许用各种格式输出。
main(){
struct bs
{
unsigned a:1;
unsigned b:3;
unsigned c:4;
} bit,*pbit;
bit.a=1;
bit.b=7;
bit.c=15;
printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);
pbit=&bit;
pbit->a=0;
pbit->b&=3;
pbit->c|=1;
printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}

上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。
程 序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针 方式给位域a重新赋值，赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&="， 该行相当于： pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为 3)。同样，程序第16行中使用了复合位运算"|="， 相当于： pbit->c=pbit->c|1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

类型定义符ｔｙｐｅｄｅｆ

Ｃ语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。 类型定义符typedef即可用来完成此功能。例如，有整型量a,b,其说明如下： int aa,b; 其中int是整型变量的类型说明符。int的完整写法为integer，

为了增加程序的可读性，可把整型说明符用typedef定义为： typedef int INTEGER 这以后就可用INTEGER来代替int作整型变量的类型说明了。 例如： INTEGER a,b;它等效于： int a,b; 用typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性。例如：
typedef char NAME[20]; 表示NAME是字符数组类型，数组长度为20。
然后可用NAME 说明变量，如： NAME a1,a2,s1,s2;完全等效于： char a1[20],a2[20],s1[20],s2[20]
又如： 
typedef struct stu{ char name[20];
int age;
char sex;
} STU;
定义STU表示stu的结构类型，然后可用STU来说明结构变量： STU body1,body2;
typedef定义的一般形式为： typedef 原类型名 新类型名 其中原类型名中含有定义部分，新类型名一般用大写表示， 以
便于区别。在有时也可用宏定义来代替typedef的功能，但是宏定义是由预处理完成的，而typedef则是在编译时完成的，后者更为灵活方便。

例子:
例如有中种颜色选择,1代表红,2代表蓝,4带表黑,8带表白
1=0000 0001
2=0000 0010
4=0000 0100
8=0000 1000

如果你选择了2和4(既红和黑)则1(0000 0001)或2(0000 0010)或4(0000 0100)=7(0000 0101)
如果提供7给你，你怎么知道选择了1和2和4呢?答案是:7跟四个数1,2,4,8分别做或结果还是7,则说明某个被选择了
如：7或2=7,所以1被选择了   7或8=15,不等于7哦,所以8没被选择了   ,这样应该知道用途了吧

具体的位运算方式如下：

 运算名称意义
运算对象类型
 运算结果类型 对象数 实例 ~位逻辑非运算
 整型或字符型整型
 1 ~a & 位逻辑与运算整型或字符型
 整型 2 a&b | 位逻辑或运算整型或字符型整型 2 a|b^
 位逻辑异或运算 整型或字符型 整型 1 ^a << 位左移运算 整型或字符型 整型 2 a<<4 >> 位又移运算 整型或字符型 整型 2 a>>2

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