C語(yǔ)言總結之異或運算的一些特性及巧妙應用

發(fā)布時(shí)間:2017-8-26 09:51    發(fā)布者:技術(shù)小白
1.一個(gè)數和自己做異或的結果是0。如果需要一個(gè)常數0,x86平臺的編譯器可能會(huì )生成這樣的指令:
xorl %eax, %eax。不管eax寄存器里的值原來(lái)是多少,做異或運算都能得到0,這條指令比同樣效果的
movl $0, %eax指令快,直接對寄存器做位運算比生成一個(gè)立即數再傳送到寄存器要快一些。

2.從異或的真值表中可以看出,和0做異或保持原值不變,和1做異或得到原值的相反值?梢岳眠@個(gè)特性配合掩碼實(shí)現某些位的翻轉,例如:
   1.    unsigned int a, b, mask = 1U << 6;  
   2.    a = 0x12345678;  
   3.    b = a ^ mask; /* flip the 6th bit */

3.如果a1 ^ a2 ^ a3 ^ … ^ an的結果是1,則表示a1、a2、a3…an之中1的個(gè)數為奇數個(gè),否則為偶數個(gè)。這條性質(zhì)可用于奇偶校驗(Parity Check),比如在串口通信過(guò)程中,每個(gè)字節的數據都計算一個(gè)校驗位,數據和校驗位一起發(fā)送出去,這樣接收方可以根據校驗位粗略地判斷接收到的數據是否有誤。

4. x ^ x ^ y == y,因為x ^ x == 0,0 ^ y == y。這個(gè)性質(zhì)有什么用呢?我們來(lái)看這樣一個(gè)問(wèn)題:交換兩個(gè)變量的值,不得借助額外的存儲空間,所以不能采用temp = a; a = b; b = temp;的辦法。利用位運算可以這樣做交換:

1.              a = a ^ b;  
2.              b = b ^ a;  
3.              a = a ^ b;

分析一下這個(gè)過(guò)程。為了避免混淆,把a和b的初值分別記為a0和b0。第一行,a = a0 ^ b0;第二行,把a的新值代入,得到b = b0 ^ a0 ^ b0,等號右邊的b0相當于上面公式中的x,a0相當于y,所以結果為a0;第三行,把a和b的新值代入,得到a = a0 ^ b0 ^ a0,結果為b0。注意這個(gè)過(guò)程不能把同一個(gè)變量跟自己交換,而利用中間變量temp則可以交換。

0異或0=0,1異或0=1,0異或1=1,1異或1=0(同為0,異為1。
程序中有三種演算子:XOR、xor、 ^。

口訣:相同取0,相異取1。(二進(jìn)制)

異或的巧妙應用

C語(yǔ)言中若需要交換兩個(gè)變量的值,除了通常使用的借用中間變量進(jìn)行交換外,還可以利用異或,僅使用兩個(gè)變量進(jìn)行交換,如:
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;
這樣就完成了a與b的交換。

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