Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

р q р &q p | q p ^ q ~р

0 0 0 0 0 1

1 0 0 1 1 0

0 1 0 1 1 1

1 1 1 1 0 0

С точки зрения наиболее распространенного применения поразрядную операцию И можно рассматривать как способ подавления отдельных двоичных разрядов. Это означает, что если какой-нибудь бит в любом из операндов равен 0, то соответствующий бит результата будет сброшен в 0. Например:

1101 0011

1010 1010

&_________

1000 0010

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение поразрядного оператора & для преобразования нечетных чисел в четные. Для этой цели достаточно сбросить младший разряд числа. Например, число 9 имеет следующий двоичный вид: 0000 1001. Если сбросить младший разряд этого числа, то оно станет числом 8, а в двоичной форме — 0000 1000.

// Применить поразрядный оператор И, чтобы сделать число четным.

using System;

class MakeEven {

static void Main() {

ushort num; ushort i;

for(i =1; i <= 10; i++) {

num = i;

Console.WriteLine("num: " + num);

num = (ushort) (num & 0xFFFE);

Console.WriteLine("num после сброса младшего разряда: "

+ num + "\n");

}

}

}

Результат выполнения этой программы приведен ниже.

num: 1

num после сброса младшего разряда: 0

num: 2

num после сброса младшего разряда: 2

num: 3

num после сброса младшего разряда: 2

num: 4

num после сброса младшего разряда: 4

num: 5

num после сброса младшего разряда: 4

num: 6

num после сброса младшего разряда: 6

num: 7

num после сброса младшего разряда: 6

num: 8

num после сброса младшего разряда: 8

num: 9

num после сброса младшего разряда: 8

num: 10

num после сброса младшего разряда: 10

Шестнадцатеричное значение 0xFFFE, используемое в поразрядном операторе И, имеет следующую двоичную форму: 1111 1111 1111 1110. Таким образом, поразрядная операция И оставляет без изменения все двоичные разряды в числовом значении переменной num, кроме младшего разряда, который сбрасывается в нуль. В итоге четные числа не претерпевают никаких изменений, а нечетные уменьшаются на 1 и становятся четными.

Поразрядным оператором И удобно также пользоваться для определения установленного или сброшенного состояния отдельного двоичного разряда. В следующем примере программы определяется, является ли число нечетным.

// Применить поразрядный оператор И, чтобы определить,

// является ли число нечетным.

using System;

class IsOdd {

static void Main() {

ushort num;

num = 10;

if((num & 1) == 1)

Console.WriteLine("He выводится.") ;

num = 11;

if((num & 1) == 1)

Console.WriteLine(num + " — нечетное число.");

}

}

Вот как выглядит результат выполнения этой программы.

11 — нечетное число.

В обоих операторах if из приведенной выше программы выполняется поразрядная операция И над числовыми значениями переменной num и 1. Если младший двоичный разряд числового значения переменной num установлен, т.е. содержит двоичную 1, то результат поразрядной операции num & 1 оказывается равным 1. В противном случае он равен нулю. Поэтому оператор i f может быть выполнен успешно лишь в том случае, если проверяемое число оказывается нечетным.

Возможностью проверять состояние отдельных двоичных разрядов с помощью поразрядного оператора & можно воспользоваться для написания программы, в которой отдельные двоичные разряды проверяемого значения типа byte приводятся в двоичной форме. Ниже показан один из способов написания такой программы.

// Показать биты, составляющие байт.

using System;

class ShowBits {

static void Main() {

int t;

byte val;

val = 123;

for(t=128; t > 0; t = t/2) {

if((val & t) != 0) Console.Write("1 ");

if((val & t) == 0) Console.Write("0 ");

}

}

}

Выполнение этой программы дает следующий результат.

0 1 1 1 1 0 1 1

В цикле forиз приведенной выше программы каждый бит значения переменной val проверяется с помощью поразрядного оператора И, чтобы выяснить, установлен ли этот бит или сброшен. Если он установлен, то выводится цифра 1, а если сброшен, то выводится цифра 0.

Поразрядный оператор ИЛИ может быть использован для установки отдельных двоичных разрядов. Если в 1 установлен какой-нибудь бит в любом из операндов этого оператора, то в 1 будет установлен и соответствующий бит в другом операнде. Например:

1101 0011

1010 1010

|_________

1111 1011

Используя поразрядный оператор ИЛИ, можно без особого труда превратить упоминавшийся выше пример программы, преобразующей нечетные числа в четные, в приведенный ниже обратный пример, где четные числа преобразуются в нечетные.

// Применить поразрядный оператор ИЛИ, чтобы сделать число нечетным.

using System;

class MakeOdd {

static void Main() {

ushort num;

ushort i;

for(i = 1; i <= 10; i++) {

num = i;

Console.WriteLine("num: " + num);

num = (ushort) (num | 1);

Console.WriteLine("num после установки младшего разряда: "

+ num + "\n");

}

}

}

Результат выполнения этой программы выглядит следующим образом.

num: 1

num после установки младшего разряда: 1

num: 2

num после установки младшего разряда: 3

num: 3

num после установки младшего разряда: 3

num: 4

num после установки младшего разряда: 5

num: 5

num после установки младшего разряда: 5

num: 6

num после установки младшего разряда: 7

num: 7