Существует шесть побитовых оператора:
& оператор И (AND)
| оператор ИЛИ (OR)
^ оператор XOR - исключающее ИЛИ, сложение по модулю 2
~ оператор инверсии
>> оператор сдвига вправо
<< оператор сдвига влево .
Оператор &
Оператор & (И) сравнивает два значения и возвращает значение 1, только в том случае, если оба значения были установлены в 1. Биты сравниваются используя следующую таблицу
1 & 1 == 1
1 & 0 == 0
0 & 1 == 0
0 & 0 == 0
Данный оператор лучше всего использовать для установки маски проверки значений определенных битов. Допустим, у нас есть байт (BYTE), который содержит некоторые битовые флаги, и мы хотим проверить, был ли четвертый бит установлен в единицу.
BYTE b = 50;
if ( b & 0x10 )
cout << "Четвертый бит установлен" << endl;
else
cout << "Четвертый бит читс" << endl;
В результате будет выполнен следующий подсчет
00110010 - b
& 00010000 - & 0x10
----------
00010000 - результат
Теперь мы видим, что четвертый бит был установлен.
Оператор |
Оператор | (ИЛИ) сравнивает два значения и возвращает результат в виде единицы, если хотя бы один из битов будет установлен (равен единице). Биты сравниваются, используя следующую таблицу
1 | 1 == 1
1 | 0 == 1
0 | 1 == 1
0 | 0 == 0
Данный оператор лучше всего использовать для обеспечения установки каких-то определенных битов. Допустим, мы хотим убедиться, что значение третьего бита установлено
BYTE b = 50;
BYTE c = b | 0x04;
cout << "c = " << c << endl;
В результате будет выполнен следующий подсчет
00110010 - b
| 00000100 - | 0x04
----------
00110110 - результат
Оператор ^
Оператор ^ (XOR) сравнивает два значения и возвращает единицу в случае, если значения сравниваемых элементов различаются. То есть в случае, если сравниваемые значения одинаковы, будет возвращено новое значение. Биты сравниваются, используя следующую таблицу
1 ^ 1 == 0
1 ^ 0 == 1
0 ^ 1 == 1
0 ^ 0 == 0
Идеальное использование такого оператора заключается в переключении определенных битов. Допустим, мы хотим изменить третий и четвертый бит
BYTE b = 50;
cout << "b = " << b << endl;
b = b ^ 0x18;
cout << "b = " << b << endl;
b = b ^ 0x18;
cout << "b = " << b << endl;
В результате будут выполнены следующие подсчеты
00110010 - b
^ 00011000 - ^ 0x18
----------
00101010 - result
00101010 - b
^ 00011000 - ^ 0x18
----------
00110010 - результат
Оператор ~
Оператор ~ (поразрядное дополнение или обратный код) действует только на одно значение и инвертирует его, преобразуя все единицы в нули, а нули - единицы. Данный оператор используется для установления определенных бит в ноль и обеспечения того, что все другие биты установлены в единицу, независимо от размера данных. Допустим, мы хотим установить все биты в единицу, за исключением нулевого и первого бита:
BYTE b = ~0x03;
cout << "b = " << b << endl;
WORD w = ~0x03;
cout << "w = " << w << endl;
В результате будут выполнены следующие подсчеты
00000011 - 0x03
11111100 - ~0x03 b
0000000000000011 - 0x03
1111111111111100 - ~0x03 w
Другим вариантом использования является комбинация с оператором & для обеспечения того, что определенные биты установлены в нулевое значение. Допустим, мы хотим очистить четвертый бит
BYTE b = 50;
cout << "b = " << b << endl;
BYTE c = b & ~0x10;
cout << "c = " << c << endl;
В результате будут выполнены следующие подсчеты
00110010 - b
& 11101111 - ~0x10
----------
00100010 - результат
Операторы >> и <<
Операторы >> (сдвиг вправо) и << (сдвиг влево) передвигают биты на определенное число позиций. Оператор >> сдвигает биты с бита с высоким уровнем к нижнему. Оператор << сдвигает биты со стороны нижнего уровня к биту с верхним уровнем. Одним из вариантов использования является выравнивание битов по какой-либо причине (ознакомьтесь с макросами MAKEWPARAM, HIWORD и LOWORD)
BYTE b = 12;
cout << "b = " << b << endl;
BYTE c = b << 2;
cout << "c = " << c << endl;
c = b >> 2;
cout << "c = " << c << endl;
В результате будут выполнены следующие подсчеты
00001100 - b
00110000 - b << 2
00000011 - b >> 2
