C++中的位运算符包括&、|、^、~、，用于整数二进制位操作。按位与、或、异或分别实现逻辑AND、OR、XOR；取反~翻转每一位；左移相当于乘除2的幂。常见应用有判断奇偶、快速乘除、交换数值、位设置与检测，广泛用于性能敏感场景。
在C++中，位运算是一种直接对整数的二进制位进行操作的技术，常用于优化性能、处理底层数据或实现特定算法。掌握位运算符的使用，有助于编写高效、简洁的代码。
1. C++中的位运算符种类
C++提供了6个基本的位运算操作符，它们作用于整数类型的二进制位：
- &：按位与（AND）
- |：按位或（OR）
- ^：按位异或（XOR）
- ~：按位取反（NOT）
- ：左移
- >>：右移
这些操作符只能用于整型类型（如 int、char、long 等），不能用于浮点数或布尔类型。
2. 按位与（&）、或（|）、异或（^）和取反（~）
这些操作符对两个操作数的每一位进行逻辑运算：
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- a & b：对应位都为1时结果为1，否则为0
- a | b：对应位至少一个为1时结果为1
- a ^ b：对应位不同时结果为1，相同时为0
- ~a：将a的每一位取反（0变1，1变0）
例如：
int a = 5; // 二进制: 101int b = 3; // 二进制: 011
int c = a & b; // 结果: 001 → 1
int d = a | b; // 结果: 111 → 7
int e = a ^ b; // 结果: 110 → 6
int f = ~a; // 假设int为32位，结果为补码表示的负数
3. 左移（>）操作符
移位操作符用于将整数的二进制位整体向左或向右移动指定的位数：
- a ：将a的二进制位向左移动n位，右边补0
- a >> n：将a的二进制位向右移动n位，左边补符号位（算术右移）
左移相当于乘以2的n次方，右移相当于除以2的n次方（向下取整）。
示例：
int x = 4; // 二进制: 100int y = x int z = x >> 1; // 10 → 2
注意：移位位数不能超过数据类型的位宽，否则行为未定义。
4. 常见应用场景
位运算在实际编程中有许多实用场景：
- 判断奇偶性：a & 1 == 1 表示a是奇数
- 快速乘除2的幂：a > n 相当于 a / (2^n)
- 交换两个数：a ^= b; b ^= a; a ^= b;
-
设置、清除或翻转某一位：
- 设置第n位：a |= (1
- 清除第n位：a &= ~(1
- 翻转第n位：a ^= (1
- 判断某位是否为1：(a >> n) & 1
基本上就这些。熟练使用位运算可以提升代码效率，特别是在嵌入式开发、算法竞赛或系统编程中非常有用。理解其原理并多加练习，就能灵活运用。
