C语言位运算符
学过汇编的朋友都知道汇编对位的处理能力是很强的，但是C语言也能对运算对象进行按位操作，从而使C语言也能具有一定的对
硬件直接进行操作的能力。位运算符的作用是按位对变量进行运算，但是并不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改变变量的值，则要利用相应的赋值运算。还
有就是位运算符是不能用来对浮点型数据进行操作的。C51中共有6种位运算符。
位运算一般的表达形式如下：
变量1 位运算符 变量2
位运算符也有优先级，从高到低依次是:"~"(按位取反)→"<
→">>"(右移)
→"&"(按位与)→"^"(按位异或)→"|"(按位或)
表7－1是位逻辑运算符的真值表，X表示变量1，Y表示变量2
X Y ~X ~Y X&Y X|Y X^Y
0 0 1 1 0 0 0
0 1 1 0 0 1 1
1 0 0 1 0 1 1
1 1 0 0 1 1 0
表7－1 按位取反，与，或和异或的逻辑真值表
利用以前建立起来的实验板，我们来做个实验验证一下位运算是否真是不改变参与变量的值，同时学习位运算的表达形式。程序很简单，用P1口做运算变量，
P1.0-P1.7对应P1变量的最低位到最高位，通过连接在P1口上的LED我们便可以直观看到每个位运算后变量是否有改变或如何改变。程序如下：
#include
void main(void)
{
unsigned int a;
unsigned int b;
unsigned char temp; //临时变量
P1 = 0xAA; //点亮D1,D3,D5,D7 P1口的二进制为10101010,为0时点亮LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
temp = P1 & 0x7;
//单纯的写P1|0x7是没有意义的，因为没有变量被影响，不会被编译
//执行P1｜0x7后结果存入temp，这时改变的是temp，但P1不会被影响。
//这时LED没有变化，仍然是D1,D3,D5,D7亮
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
P1 = 0xFF; //熄灭LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
P1 = 0xAA; //点亮D1,D3,D5,D7 P1口的二进制为10101010,为0时点亮LED
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
P1 = P1 & 0x7; //这时LED会变得只有D2灭
//因为之前P1=0xAA=10101010
//与0x7位与 0x7=00000111
//结果存入P1 P1=00000010 //位为O时点亮LED，电路看第三课
for (a=0;a<1000;a++)
for (b=0;b<1000;b++); //延时
P1 = 0xFF; //熄灭LED
while(1);
//大家可以根据上面的程序去做位或，左移，取反等等。
}
复合赋值运算符
复合赋值运算符就是在赋值运算符"="的前面加上其他运算符。以下是C语言中的复合赋值运算符：
+= 加法赋值 >>= 右移位赋值
-= 减法赋值 &= 逻辑与赋值
*= 乘法赋值 |= 逻辑或赋值
/= 除法赋值 ^= 逻辑异或赋值
%= 取模赋值 -= 逻辑非赋值
<<= 左移位赋值
复合运算的一般形式为：
变量 复合赋值运算符 表达式
其含义就是变量与表达式先进行运算符所要求的运算，再把运算结果赋值给参与运算的变量。其实这是C语言中一种简化程序的一种方法，凡是二目运算都可以用复合赋值运算符去简化表达。例如：
a+=56等价于a=a+56
y/=x+9 等价于 y=y/(x+9)
很明显采用复合赋值运算符会降低程序的可读性，但这样却可以使程序代码简单化，并能提高编译的效率。对于初学C语言的朋友在编程时最好还是根据自己的理解力和习惯去使用程序表达的方式，不要一味追求程序代码的短小。
逗号运算符
如果你有编程的经验，那么对逗号的作用也不会陌生了。如在VB中"Dim
a,b,c"的逗号就是把多个变量定义为同一类型的变量，在C也一样，如 "int
a,b,c",这些例子说明逗号用于分隔表达式用。但在C语言中逗号还是一种特殊的运算符，也就是逗号运算符，可以用它将两个或多个表达式连接
起来，形成逗号表达式。逗号表达式的一般形式为：
表达式1，表达式2，表达式3……表达式n
这样用逗号运算符组成的表达
式在程序运行时，是从左到右计算出各个表达式的值，而整个用逗号运算符组成的表达式的值等于最右边表达式的值，就是"表达式n"的值。在实际的应用中，大
部分情况下，使用逗号表达式的目的只是为了分别得到名个表达式的值，而并不一定要得到和使用整个逗号表达式的值。要注意的还有，并不是在程序的任何位置出
现的逗号，都可以认为是逗号运算符。如函数中的参数，同类型变量的定义中的逗号只是用来间隔之用而不是逗号运算符。
条件运算符
上面我们说过C语言中有一个三目运算符，它就是"?:"条件运算符，它要求有三个运算对象。它可以把三个表达式连接构成一个条件表达式。条件表达式的一般形式如下:
逻辑表达式? 表达式1 : 表达式2
条件运算符的作用简单来说就是根据逻辑表达式的值选择使用表达式的值。当逻辑表达式的值为真时(非0值)时，整个表达式的值为表达式1的值；当逻辑表
达式的值为假(值为0)时，整个表达式的值为表达式2的值。要注意的是条件表达式中逻辑表达式的类型可以与表达式1和表达式2的类型不一样。下面是一个逻
辑表达式的例子。
如有a=1,b=2这时我们要求是取ab两数中的较小的值放入min变量中，也许你会这样写：
if (a
min = a;
else
min = b; //这一段的意思是当a< P>
用条件运算符去构成条件表达式就变得简单明了了：
min = (a
很明显它的结果和含意都和上面的一段程序是一样的，但是代码却比上一段程序少很多，编译的效率也相对要高，但有着和复合赋值表达式一样的缺点就是可读
性相对效差。在实际应用时根据自己要习惯使用，就我自己来说我喜欢使用较为好读的方式和加上适当的注解，这样可以有助于程序的调试和编写，也便于日后的修
改读写。
指针和地址运算符
在第四课我们学习数据类型时，学习过指针类型，知道它是一种存放指向另一个数据的地址的变量类型。指针
是C语言中一个十分重要的概念，也是学习C语言中的一个难点。对于指针将会在第九课中做详细的讲解。在这里我们先来了解一下C语言中提供的两个专门用于指
针和地址的运算符：
* 取内容
& 取地址
取内容和地址的一般形式分别为：
变量 = * 指针变量
指针变量 = & 目标变量
取内容运算是将指针变量所指向的目标变量的值赋给左边的变量；取地址运算是将目标变量的地址赋给左边的变量。要注意的是：指针变量中只能存放地址(也就是指针型数据)，一般情况下不要将非指针类型的数据赋值给一个指针变量。
下面来看一个例子，并用一个图表和实例去简单理解指针的用法和含义。
设有两个unsigned int 变量 ABC处CBA 存放在0x0028,0x002A中
另有一个指针变量 portA 存放在0x002C中
那么我们写这样一段程序去看看*,&的运算结果
unsigned int data ABC _at_ 0x0028;
unsigned int data CBA _at_ 0x002A;
unsigned int data *Port _at_ 0x002C;
#include
#include
void main(void)
{
SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收
TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率
TL1 = 0xE8;
TI = 1;
TR1 = 1; //启动定时器
ABC = 10; //设初值
CBA = 20;
Port = &CBA; //取CBA的地址放到指针变量Port
*Port = 100; //更改指针变量Port所指向的地址的内容
printf("1: CBA=%dn",CBA); //显示此时CBA的值
Port = &ABC; //取ABC的地址放到指针变量Port
CBA = *Port; //把当前Port所指的地址的内容赋给变量CBA
printf("2: CBA=%dn",CBA); //显示此时CBA的值
printf(" ABC=%dn",ABC); //显示ABC的值
}
程序初始时
值 地址 说明
0x00 0x002DH
0x00 0x002CH
0x00 0x002BH
0x00 0x002AH
0x0A 0x0029H
0x00 0x0028H
执行ABC =
10;向ABC所指的地址0x28H写入10(0xA)，因ABC是int类型要占用0x28H和0x29H两个字节的内存空间，低位字节会放入高地址中，所以0x28H中放入0x00，0x29H中放入0x0A
值 地址 说明
0x00 0x002DH
0x00 0x002CH
0x00 0x002BH
0x00 0x002AH
0x0A 0x0029H ABC为int类型占用两字节
0x00 0x0028H
执行CBA = 20;原理和上一句一样
值 地址 说明
0x00 0x002DH
0x00 0x002CH
0x14 0x002BH CBA为int类型占用两字节
0x00 0x002AH
0x0A 0x0029H ABC为int类型占用两字节
0x00 0x0028H
执行Port = &CBA; 取CBA的首地址放到指针变量Port
值 地址 说明
0x00 0x002DH
0x2A 0x002CH CBA的首地址存入Port
0x14 0x002BH
0x00 0x002AH
0x0A 0x0029H
0x00 0x0028H
*Port = 100; 更改指针变量Port所指向的地址的内容
值 地址 说明
0x00 0x002DH
0x2A 0x002CH
0x64 0x002BH Port指向了CBA所在地址2AH
0x00 0x002AH 并存入100
0x0A 0x0029H
0x00 0x0028H
其它的语句也是一样的道理，大家可以用Keil的单步执行和打开存储器查看器一看，这样就更容易理解了。
图7－6 存储器查看窗
图7－7 在串行调试窗口的最终结果
sizeof运算符
看上去这确实是个奇怪的运算符，有点像函数，却又不是。大家看到size应该就猜到是和大小有关的吧？是的，sizeof是用来求数据类型、变量或是
表达式的字节数的一个运算符，但它并不像"＝"之类运算符那样在程序执行后才能计算出结果，它是直接在编译时产生结果的。它的语法如下：
sizeof (数据类型)
sizeof (表达式)
下面是两句应用例句，程序大家可以试着编写一下。
printf("char是多少个字节? ½; 字节n",sizeof(char));
printf("long是多少个字节? ½; 字节n",sizeof(long));
结果是:
char是多少个字节? 1字节
long是多少个字节? 4字节
强制类型转换运算符
不知你们是否有自己去试着编一些程序，从中是否有遇到一些问题？初学时我就遇到过这样一个问题：两个不同数据类型的数在相互赋值时会出现不对的值。如下面的一段小程序：
void main(void)
{
unsigned char a;
unsigned int b;
b=100*4;
a=b;
while(1);
}
这段小程序并没有什么实际的应用意义，如果你是细心的朋友定会发现a的值是不会等于100*4的。是的a和b一个是char类型一个是int类型，从以前的学习可知char只占一个字节值最大只能是255。但编译时为何不出错呢？先来看看这程序的运行情况：
图7－8 小程序的运行情况
b=100*4就可以得知b=0x190,这时我们可以在Watches查看a的值，对于watches窗口我们在第5课时简单学习过，在这个窗口
Locals页里可以查看程序运行中的变量的值，也可以在watch页中输入所要查看的变量名对它的值进行查看。做法是按图中1的watch#1(或
watch#2),然后光标移到图中的2按F2键，这样就可以输入变量名了。在这里我们可以查看到a的值为0x90，也就是b的低8位。这是因为执行了数
据类型的隐式转换。隐式转换是在程序进行编译时由编译器自动去处理完成的。所以有必要了解隐式转换的规则：
1．变量赋值时发生的隐式转换，"＝"号右边的表达式的数据类型转换成左边变量的数据类型。就如上面例子中的把INT赋值给CHAR字符型变量，得到的CHAR将会是INT的低8位。如把浮点数赋值给整形变量，小数部分将丢失。
2．所有char型的操作数转换成int型。
3．两个具有不同数据类型的操作数用运算符连接时，隐式转换会按以下次序进行：如有一操作数是float类型，则另一个操作数也会转换成float类
型；如果一个操作数为long类型，另一个也转换成long；如果一个操作数是unsigned类型，则另一个操作会被转换成unsigned类型。
从上面的规则可以大概知道有那几种数据类型是可以进行隐式转换的。是的，在C51中只有char,int,long及float这几种基本的数据类型可以被隐式转换。而其它的数据类型就只能用到显示转换。要使用强制转换运算符应遵循以下的表达形式：
(类型) 表达式
用显示类型转换来处理不同类型的数据间运算和赋值是十分方便和方便的，特别对指针变量赋值是很有用的。看一面一段小程序：
#include
#include
void main(void)
{
char xdata * XROM;
char a;
int Aa = 0xFB1C;
long Ba = 0x893B7832;
float Ca = 3.4534;
SCON = 0x50; //串口方式1,允许接收
TMOD = 0x20; //定时器1定时方式2
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200波特率
TL1 = 0xE8;
TI = 1;
TR1 = 1; //启动定时器
XROM=(char xdata *) 0xB012; //给指针变量赋XROM初值
*XROM = 'R'; //给XROM指向的绝对地址赋值
a = *((char xdata *) 0xB012); //等同于a = *XROM
printf ("%bx %x %d %c n",(char) Aa, (int) Ba,(int)Ca,
a);//转换类型并输出
while(1);
}
程序运行结果：1c 7832 3 R
在上面这段程序中，可以很清楚到到各种类型进行强制类型转换的基本用法，程序中先在外部数据存储器XDATA中定义了一个字符型指针变量XROM，当
用XROM=(char xdata *)
0xB012这一语句时，便把0xB012这个地址指针赋于了XROM，如你用XROM则会是非法的，这种方
法特别适合于用标识符来存取绝对地址，如在程序前用#define ROM
0xB012这样的语句，在程序中就可以用上面的方法用ROM对绝对地址 0xB012进行存取操作了。