C++位运算符共6个：&（按位与，提取/清零位）、|（按位或，置位）、^（按位异或，翻转/交换）、~（按位取反）、（右移，逻辑或算术，负数行为不可靠）。
位运算符有哪些，各自作用是什么
在 C++ 中，位运算符直接操作整数的二进制位，不涉及进位或借位逻辑，效率极高。它们不是用来做数学加减，而是用于状态标记、掩码提取、权限控制等底层场景。
常见位运算符有 6 个，必须区分清楚语义和结合方向：
-
&：按位与，常用于“提取特定位”或“清零某些位” -
|：按位或，常用于“置位”（把某位设为 1） -
^：按位异或，常用于“翻转特定位”或“交换变量（无临时变量）” -
~：按位取反，对整个数每一位取反（注意符号扩展问题） ：左移，相当于乘以 2 的幂次，但本质是位移，不检查溢出-
>>：右移，对无符号数是逻辑右移（补 0），对有符号数是算术右移（补符号位），行为依赖类型
为什么 >> 对负数结果不可靠
右移操作在有符号整数上由编译器决定是否算术右移，C++ 标准只规定“实现定义”，实际中大多数平台（如 x86/x64 GCC/Clang）对 int 执行算术右移，但不能当作可移植保证。
例如：
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int x = -8; // 假设 32 位补码：1111...11111000 int y = x >> 2; // 大概率得到 -2（1111...11111110），但标准不强制
如果需要确定行为，应显式转为无符号类型：
unsigned int ux = static_cast(x); unsigned int uy = ux >> 2; // 逻辑右移，高位补 0，结果确定
容易踩的坑：
- 对
char或short直接位移，会先整型提升（可能带符号扩展），再运算 - 移位位数超过类型宽度（如
int移 32 位）是未定义行为（UB） - 用
>>替代除法时，负数结果与/不等价（-5 / 2 == -2，但 -5 >> 1 可能是 -3）
如何安全地设置、清除、翻转和测试某一位
位操作最常见用途是寄存器配置、标志位管理。关键在于构造正确的掩码（mask），并配合对应运算符。
假设要操作第 n 位（从 0 开始计数）：
- 置位（设为 1）：
x |= (1U —— 注意用1U防止左移溢出int - 清零（设为 0）：
x &= ~(1U —— 先生成掩码再取反 - 翻转：
x ^= (1U - 测试是否为 1：
(x & (1U ，不要写成(x & (1U （错！结果可能是 0x100）
示例：管理一个 8 位状态字中的 bit3 和 bit7
uint8_t status = 0;
status |= (1U << 3); // 启用 bit3 → 0x08
status ^= (1U << 7); // 翻转 bit7 → 0x88
if (status & (1U << 3)) { /* bit3 已启用 */ }位域（bit-field）能替代手动位运算吗
位域语法（如 struct { unsigned int a : 3; }; ）看似方便，但实际使用限制极多，不推荐用于跨平台或性能敏感场景。
问题包括：
- 位域顺序（从高到低还是低到高）由编译器和 ABI 决定，
gcc和msvc默认相反 - 无法取地址，不能用指针或引用访问单个字段
- 无法控制填充和对齐，结构体大小不可预测
- 联合体（union）中混用位域和普通成员易引发未定义行为
真正需要硬件寄存器映射或协议解析时，应优先用掩码 + 移位 + 类型别名（如 std::uint32_t），而非位域。
比如解析 TCP 标志位，用 (flags & 0x02) ? "SYN" : "" 比定义 6 个 1-bit 位域更可靠、更易调试。
