明輝手游網(wǎng)中心：是一個免費提供流行視頻軟件教程、在線學習分享的學習平臺！

C語言之枚舉與位運算

發(fā)表時間：2024-05-18 來源：明輝站整理相關軟件相關文章人氣：

[摘要]在實際問題中， 有些變量的取值被限定在一個有限的范圍內。例如，一個星期內只有七天，一年只有十二個月， 一個班每周有六門課程等等。如果把這些量說明為整型， 字符型或其它類型顯然是不妥當?shù)摹?為此，C語言提供了一種稱為“枚舉”的類型。在“枚舉”類型的定義中列舉出所有可能的取值， 被說明為該“枚舉”類型...
　　在實際問題中， 有些變量的取值被限定在一個有限的范圍內。例如，一個星期內只有七天，一年只有十二個月， 一個班每周有六門課程等等。如果把這些量說明為整型， 字符型或其它類型顯然是不妥當?shù)摹?為此，C語言提供了一種稱為“枚舉”的類型。在“枚舉”類型的定義中列舉出所有可能的取值， 被說明為該“枚舉”類型的變量取值不能超過定義的范圍。應該說明的是， 枚舉類型是一種基本數(shù)據(jù)類型，而不是一種構造類型， 因為它不能再分解為任何基本類型。

　　枚舉類型的定義和枚舉變量的說明

　　一、枚舉的定義

　　枚舉類型定義的一般形式為：

enum 枚舉名
{
　枚舉值表
};

　　在枚舉值表中應羅列出所有可用值。這些值也稱為枚舉元素。

　　例如：

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

　　該枚舉名為weekday，枚舉值共有7個，即一周中的七天。 凡被說明為weekday類型變量的取值只能是七天中的某一天。

　　二、枚舉變量的說明

　　如同結構和聯(lián)合一樣，枚舉變量也可用不同的方式說明， 即先定義后說明，同時定義說明或直接說明。設有變量a,b,c被說明為上述的weekday，可采用下述任一種方式：

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

　　枚舉類型變量的賦值和使用

　　枚舉類型在使用中有以下規(guī)定：

　　1. 枚舉值是常量，不是變量。不能在程序中用賦值語句再對它賦值。例如對枚舉weekday的元素再作以下賦值： sun=5;mon=2;sun=mon; 都是錯誤的。

　　2. 枚舉元素本身由系統(tǒng)定義了一個表示序號的數(shù)值，從0 開始順序定義為0，1，2…。如在weekday中，sun值為0，mon值為1， …,sat值為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. 只能把枚舉值賦予枚舉變量，不能把元素的數(shù)值直接賦予枚舉變量。如： a=sum;b=mon; 是正確的。而： a=0;b=1; 是錯誤的。如一定要把數(shù)值賦予枚舉變量，則必須用強制類型轉換，如： a=(enum weekday)2;其意義是將順序號為2的枚舉元素賦予枚舉變量a，相當于： a=tue; 還應該說明的是枚舉元素不是字符常量也不是字符串常量， 使用時不要加單、雙引號。

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 ",i,'a'); break;
　　　case b:printf(" %2d %c ",i,'b'); break;
　　　case c:printf(" %2d %c ",i,'c'); break;
　　　case d:printf(" %2d %c ",i,'d'); break;
　　　default:break;
　　}
　}
　printf(" ");
}

　　位運算

　　前面介紹的各種運算都是以字節(jié)作為最基本位進行的。 但在很多系統(tǒng)程序中常要求在位(bit)一級進行運算或處理。C語言提供了位運算的功能， 這使得C語言也能像匯編語言一樣用來編寫系統(tǒng)程序。

　　一、位運算符C語言提供了六種位運算符：

　　& 按位與
　　 按位或
　　^ 按位異或
　　~ 取反
　　〈〈 左移
　　〉〉 右移

　　1. 按位與運算 按位與運算符"&"是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應的二進位相與。只有對應的兩個二進位均為1時，結果位才為1 ，否則為0。參與運算的數(shù)以補碼方式出現(xiàn)。

　　例如：9&5可寫算式如下： 00001001 (9的二進制補碼)&00000101 (5的二進制補碼)　00000001 (1的二進制補碼)可見9&5=1。

　　按位與運算通常用來對某些位清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 運算 ( 255 的二進制數(shù)為0000000011111111)。

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

　　2. 按位或運算 按位或運算符“ ”是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應的二進位相或。只要對應的二個二進位有一個為1時，結果位就為1。參與運算的兩個數(shù)均以補碼出現(xiàn)。

　　 例如：9 5可寫算式如下：

00001001 00000101
00001101 (十進制為13)可見9 5=13
main(){
　int a=9,b=5,c;
　c=a b;
　printf("a=%d b=%d c=%d ",a,b,c);
}

　　3. 按位異或運算 按位異或運算符“^”是雙目運算符。其功能是參與運算的兩數(shù)各對應的二進位相異或，當兩對應的二進位相異時，結果為1。參與運算數(shù)仍以補碼出現(xiàn)，例如9^5可寫成算式如下：

00001001^00000101 00001100 (十進制為12)
main(){
　int a=9;
　a=a^15;
　printf("a=%d ",a);
}

　　4. 求反運算 求反運算符～為單目運算符，具有右結合性。 其功能是對參與運算的數(shù)的各二進位按位求反。例如～9的運算為： ~(0000000000001001)結果為：1111111111110110

　　5. 左移運算 左移運算符“〈〈”是雙目運算符。其功能把“〈〈 ”左邊的運算數(shù)的各二進位全部左移若干位，由“〈〈”右邊的數(shù)指定移動的位數(shù)，

　　高位丟棄，低位補0。例如： a〈〈4 指把a的各二進位向左移動4位。如a=00000011(十進制3)，左移4位后為00110000(十進制48)。6. 右移運算 右移運算符“〉〉”是雙目運算符。其功能是把“〉〉 ”左邊的運算數(shù)的各二進位全部右移若干位，“〉〉”右邊的數(shù)指定移動的位數(shù)。

　　例如：設 a=15，a〉〉2　表示把000001111右移為00000011(十進制3)。 應該說明的是，對于有符號數(shù)，在右移時，符號位將隨同移動。當為正數(shù)時， 最高位補0，而為負數(shù)時，符號位為1，最高位是補0或是補1 取決于編譯系統(tǒng)的規(guī)定。Turbo C和很多系統(tǒng)規(guī)定為補1。

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

　　請再看一例!

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 b=%d c=%d d=%d ",a,b,c,d);
}

　　位域

　　有些信息在存儲時，并不需要占用一個完整的字節(jié)， 而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態(tài)， 用一位二進位即可。為了節(jié)省存儲空間，并使處理簡便，C語言又提供了一種數(shù)據(jù)結構，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節(jié)中的二進位劃分為幾個不同的區(qū)域， 并說明每個區(qū)域的位數(shù)。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節(jié)的二進制位域來表示。一、位域的定義和位域變量的說明位域定義與結構定義相仿，其形式為：

　　struct 位域結構名

　　{ 位域列表 };

　　其中位域列表的形式為： 類型說明符 位域名：位域長度

　　例如：

struct bs
{
　int a:8;
　int b:2;
　int c:6;
};

　　位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。 可采用先定義后說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：

struct bs
{
　int a:8;
　int b:2;
　int c:6;
}data;

　　說明data為bs變量，共占兩個字節(jié)。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。對于位域的定義尚有以下幾點說明：

　　1. 一個位域必須存儲在同一個字節(jié)中，不能跨兩個字節(jié)。如一個字節(jié)所�？臻g不夠存放另一位域時，應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如：

struct bs
{
　unsigned a:4
　unsigned :0 /*空域*/
　unsigned b:4 /*從下一單元開始存放*/
　unsigned c:4
}

　　在這個位域定義中，a占第一字節(jié)的4位，后4位填0表示不使用，b從第二字節(jié)開始，占用4位，c占用4位。

　　2. 由于位域不允許跨兩個字節(jié)，因此位域的長度不能大于一個字節(jié)的長度，也就是說不能超過8位二進位。

　　3. 位域可以無位域名，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：

struct k
{
　int a:1
　int :2 /*該2位不能使用*/
　int b:3
　int c:2
};

　　從以上分析可以看出，位域在本質上就是一種結構類型， 不過其成員是按二進位分配的。

　　二、位域的使用

　　位域的使用和結構成員的使用相同，其一般形式為： 位域變量名·位域名 位域允許用各種格式輸出。

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 ",bit.a,bit.b,bit.c);
　pbit=&bit;
　pbit-〉a=0;
　pbit-〉b&=3;
　pbit-〉c =1;
　printf("%d,%d,%d ",pbit-〉a,pbit-〉b,pbit-〉c);
}

　　上例程序中定義了位域結構bs，三個位域為a,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。

　　程序的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許范圍)程序第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針方式給位域a重新賦值，賦為0。第15行使用了復合的位運算符"&="， 該行相當于： pbit-〉b=pbit-〉b&3位域b中原有值為7，與3作按位與運算的結果為3(111&011=011,十進制值為3)。同樣，程序第16行中使用了復合位運算" ="， 相當于： pbit-〉c=pbit-〉c 1其結果為15。程序第17行用指針方式輸出了這三個域的值。

　　類型定義符typedef

　　C語言不僅提供了豐富的數(shù)據(jù)類型，而且還允許由用戶自己定義類型說明符，也就是說允許由用戶為數(shù)據(jù)類型取“別名”。 類型定義符typedef即可用來完成此功能。例如，有整型量a,b,其說明如下： int aa,b; 其中int是整型變量的類型說明符。int的完整寫法為integer，

　　為了增加程序的可讀性，可把整型說明符用typedef定義為： typedef int INTEGER 這以后就可用INTEGER來代替int作整型變量的類型說明了。 例如： INTEGER a,b;它等效于： int a,b; 用typedef定義數(shù)組、指針、結構等類型將帶來很大的方便，不僅使程序書寫簡單而且使意義更為明確，因而增強了可讀性。例如：

typedef char NAME[20]; 表示NAME是字符數(shù)組類型，數(shù)組長度為20。

　　然后可用NAME 說明變量，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;

　　定義STU表示stu的結構類型，然后可用STU來說明結構變量： STU body1,body2;

　　typedef定義的一般形式為： typedef 原類型名 新類型名 其中原類型名中含有定義部分，新類型名一般用大寫表示， 以便于區(qū)別。在有時也可用宏定義來代替typedef的功能，但是宏定義是由預處理完成的，而typedef則是在編譯時完成的，后者更為靈活方便。