C# 按位和移位运算符

原文： https://www.programiz.com/csharp-programming/bitwise-operators

在本教程中，我们将详细学习 C# 中的按位和移位运算符。 C# 提供了 4 个按位和 2 个移位运算符。

按位和移位运算符用于对整数（int，long等）和布尔数据执行位级运算。 这些运算符在现实生活中并不常用。

如果您有兴趣探索更多内容，请访问按位运算的实际应用。

下面列出了 C# 中可用的按位和移位运算符。

C# 按位运算符列表

按位或

|表示按位或运算符。 它对两个操作数的相应位执行按位或运算。 如果任一位为1，则结果为1。 否则结果为0。

如果操作数的类型为bool，则按位或运算等效于它们之间的逻辑或运算。

例如，

14 = 00001110 (In Binary)
11 = 00001011 (In Binary)

在 14 至 11 之间按位OR操作：

00001110
00001011
--------
00001111 = 15 (In Decimal)

示例 1：按位或

using System;
namespace Operator
{
    class BitWiseOR
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int firstNumber = 14, secondNumber = 11, result;
            result = firstNumber | secondNumber;
            Console.WriteLine("{0} | {1} = {2}", firstNumber, secondNumber, result);
        }
    }
}

当我们运行程序时，输出将是：

14 | 11 = 15

按位与

&表示按位与运算符。 它对两个操作数的相应位执行按位与运算。 如果任一位为0，则结果为0。 否则结果为1。

如果操作数的类型为bool，则按位与运算等效于它们之间的逻辑与运算。

For Example,

14 = 00001110 (In Binary)
11 = 00001011 (In Binary)

14 至 11 之间的按位与运算：

00001110
00001011
--------
00001010 = 10 (In Decimal)

示例 2：按位与

using System;
namespace Operator
{
    class BitWiseAND
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int firstNumber = 14, secondNumber = 11, result;
            result = firstNumber & secondNumber;
            Console.WriteLine("{0} & {1} = {2}", firstNumber, secondNumber, result);
        }
    }
}

当我们运行程序时，输出将是：

14 & 11 = 10

按位异或

按位异或运算符由^表示。 它对两个操作数的相应位执行按位异或操作。 如果相应位相同，则结果为0。 如果相应位不同，则结果为1。

如果操作数的类型为bool，则按位异或运算等效于它们之间的逻辑异或运算。

For Example,

14 = 00001110 (In Binary)
11 = 00001011 (In Binary)

14 至 11 之间的按位异或运算：

00001110
00001011
--------
00000101 = 5 (In Decimal)

如果您想进一步了解按位异或的用法，请访问异或的魔力

示例 3：按位异或

using System;
namespace Operator
{
    class BitWiseXOR
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int firstNumber = 14, secondNumber = 11, result;
            result = firstNumber^secondNumber;
            Console.WriteLine("{0} ^ {1} = {2}", firstNumber, secondNumber, result);
        }
    }
}

当我们运行程序时，输出将是：

14 ^ 11 = 5

按位补码

按位补码运算符由~表示。 它是一元运算符，即仅对一个操作数进行运算。~运算符将每个位取反，即将 1 更改为 0，将 0 更改为 1。

For Example,

26 = 00011010 (In Binary)

26 的按位补码运算：

~ 00011010 = 11100101 = 229 (In Decimal)

示例 4：按位补码

using System;
namespace Operator
{
    class BitWiseComplement
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int number = 26, result;
            result = ~number;
            Console.WriteLine("~{0} = {1}", number, result);
        }
    }
}

当我们运行程序时，输出将是：

~26 = -27

当我们期望229时，得到-27作为输出。 为什么会发生这种情况？

发生这种情况是因为我们期望是229的二进制值11100101实际上是-27的 2 的补码表示。 计算机中的负数以 2 的补码表示形式表示。

对于任何整数n，n的 2 的补码将为-(n+1)。

2 的补码

溢出值在 2 的补码中被忽略。

26的按位补码为 229（十进制），229的 2 补码为-27。 因此，输出为-27而不是229。

按位左移

按位左移运算符由<<表示。<<运算符将数字左移指定的位数。 零添加到最低有效位。

以十进制表示，相当于

num * 2bits

For Example,

42 = 101010 (In Binary)

42 的按位提升移位操作：

42 << 1 = 84 (In binary 1010100)
42 << 2 = 168 (In binary 10101000)
42 << 4 = 672 (In binary 1010100000)

示例 5：按位左移

using System;
namespace Operator
{
    class LeftShift
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int number = 42;
            Console.WriteLine("{0}<<1 = {1}", number, number<<1);
            Console.WriteLine("{0}<<2 = {1}", number, number<<2);
            Console.WriteLine("{0}<<4 = {1}", number, number<<4);
        }
    }
}

当我们运行程序时，输出将是：

42<<1 = 84
42<<2 = 168
42<<4 = 672

按位右移

按位左移运算符由>>表示。>>运算符将数字向右移动指定的位数。 第一个操作数向右移动第二个操作数指定的位数。

In decimal, it is equivalent to

floor(num / 2bits)

For Example,

42 = 101010 (In Binary)

Bitwise Lift Shift operation on 42:

42 >> 1 = 21 (In binary 010101)
42 >> 2 = 10 (In binary 001010)
42 >> 4 = 2 (In binary 000010)

示例 6：按位右移

using System;
namespace Operator
{
    class LeftShift
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            int number = 42;
            Console.WriteLine("{0}>>1 = {1}", number, number>>1);
            Console.WriteLine("{0}>>2 = {1}", number, number>>2);
            Console.WriteLine("{0}>>4 = {1}", number, number>>4);
        }
    }
}

当我们运行程序时，输出将是：

42>>1 = 21
42>>2 = 10
42>>4 = 2