C语言设计

其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异
或，当两对应的二进位相异时，结果为 1。参与运算数仍以补码出现，例如 9^5 可写成算式
如下：
     00001001
    ^00000101
     00001100       (十进制为 12)
【例 12.3】
main(){
    int a=9;
    a=a^5;
    printf("a=%d ",a);
}
12.1.4 求反运算
求反运算符～为单目运算符，具有右结合性。其功能是对参与运算的数的各二进位按位
求反。
例如～9 的运算为：
    ~(0000000000001001)结果为：1111111111110110
12.1.5 左移运算
左移运算符“>”是双目运算符。其功能是把“>> ”左边的运算数的各二进位全部右移若干
位，“>>”右边的数指定移动的位数。
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。
【例 12.4】
main(){
    unsigned a,b;
    printf("input a number:   ");
    scanf("%d",&a);
    b=a>>5;
    b=b&15;
    printf("a=%d b=%d ",a,b);
}
请再看一例!
【例 12.5】
main(){
    char a="a",b="b";
    int p,c,d;
    p=a;
    p=(p>8;
    printf("a=%d b=%d c=%d d=%d ",a,b,c,d);
}
12.2 位域（位段）
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。
1. 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。
2. 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。
【例 12.6】
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符"|="，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。
12.3 本章小结
1. 位运算是Ｃ语言的一种特殊运算功能， 它是以二进制位为单位进行运算的。位运算
符只有逻辑运算和移位运算两类。位运算符可以与赋值符一起组成复合赋值符。如
&=,|=,^=,>>=,<<=等。
2. 利用位运算可以完成汇编语言的某些功能，如置位，位清零，移位等。还可进行数
据的压缩存储和并行运算。
3. 位域在本质上也是结构类型，不过它的成员按二进制位分配内存。其定义、说明及
使用的方式都与结构相同。
4. 位域提供了一种手段，使得可在高级语言中实现数据的压缩，节省了存储空间，同
时也提高了程序的效率。
13.1 C 文件概述
13 文件
    所谓“文件”是指一组相关数据的有序集合。这个数据集有一个名称，叫做文件名。实
际上在前面的各章中我们已经多次使用了文件，例如源程序文件、目标文件、可执行文件、
库文件 (头文件)等。
    文件通常是驻留在外部介质(如磁盘等)上的，在使用时才调入内存中来。