C# 按位和位移运算符

位运算符和位移运算符用于对整数（int、long 等）和布尔数据执行位级别操作。这些运算符在实际情况中不常用。

如果您有兴趣进一步探索，请访问 位运算符的实际应用。

C# 中可用的位运算符和位移运算符列于下表。

按位或

按位或运算符由 | 表示。它对两个操作数的对应位执行按位或操作。如果其中任何一位是 1，则结果为 1。否则结果为 0。

如果操作数是 bool 类型，则按位或操作等同于它们之间的逻辑或操作。

例如，

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

14 和 11 之间的按位 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

按位与运算符由 & 表示。它对两个操作数的对应位执行按位与操作。如果其中任何一位是 0，则结果为 0。否则结果为 1。

如果操作数是 bool 类型，则按位与操作等同于它们之间的逻辑与操作。

例如，

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

14 和 11 之间的按位与操作

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。它对两个操作数的对应位执行按位异或操作。如果对应位相同，则结果为 0。如果对应位不同，则结果为 1。

如果操作数是 bool 类型，则按位异或操作等同于它们之间的逻辑异或操作。

例如，

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

14 和 11 之间的按位异或操作

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

如果您想了解更多关于按位异或的用法，请访问 XOR 运算符的魔力

示例3：按位XOR

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。它是一个一元运算符，即只对一个操作数进行操作。~ 运算符会反转每一位，即 1 变为 0，0 变为 1。

例如，

26 = 00011010 (In Binary)

对 26 执行按位补码操作

~ 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

我们得到 -27 的输出，而我们期望得到 229。为什么会这样？

这是因为二进制值 11100101（我们期望它是 229）实际上是 -27 的 2 的补码表示。计算机中的负数以 2 的补码形式表示。

对于任何整数 n，n 的 2 的补码是 -(n+1)。

在 2 的补码中，溢出值将被忽略。

26 的按位补码是 229（十进制），而 229 的 2 的补码是 -27。因此，输出是 -27 而不是 229。

按位左移

按位左移运算符由 << 表示。<< 运算符将一个数字向左移位指定的位数。最低有效位会用零填充。

在十进制中，它等同于

num * 2bits

例如，

42 = 101010 (In Binary)

对 42 执行按位左移操作

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

按位右移运算符由 >> 表示。>> 运算符将一个数字向右移位指定的位数。第一个操作数向右移动由第二个操作数指定的位数。

在十进制中，它等同于

floor(num / 2bits)

例如，

42 = 101010 (In Binary)

对 42 执行按位左移操作

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