Ëîãè÷åñêèå (áóëåâû — Äæîðäæ Áóëü) îïåðàöèè. Îïåðàíäû: ëîæü èëè èñòèíà.  ÿçûêå C ëîæü êîäèðóåòñÿ öåëî÷èñëåííûì íóëåì, èñòèíà — ëþáîå öåëîå íåîòðèöàòåëüíîå ÷èñëî (îáû÷íî 0 è 1).
 ÿçûêå C: && (È, êîíúþíêöèÿ), || (ÈËÈ, äèçúþíêöèÿ), ! (îòðèöàíèå)
x && y = èñòèíà, åñëè x èñòèíà è y èñòèíà
x || y = èñòèíà, åñëè x èñòèíà èëè y èñòèíà
!x = èñòèíà, åñëè x ëîæíî
if (x && (y || z)) …
&& (È):
|
x/y |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
|| (ÈËÈ):
|
x/y |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
! (îòðèöàíèå)
|
x |
|
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
Ïðèìåð 1. strcmp() - ñðàâíåíèå ñòðîê. Àðãóìåíòû — äâå ñòðîêè (äâà àäðåñà, ïî êîòîðûì ëåæàò ñòðîêè — êàêîå-òî êîëè÷åñòâî ñèìâîëîâ, èäóùèõ ïîäðÿä, ïîñëå êîòîðûõ ëåæèò ñèìâîë ñ êîäîì 0).
strcmp(char *str1, char *str2) – âîçâðàùàåò 0, åñëè ñòðîêè ðàâíû; ïîëîæèòåëüíîå ÷èñëî, åñëè str1 > str2 è îòðèöàòåëüíîå ÷èñëî, åñëè str1 < str2 (ñðàâíåíèå ñòðîê — â ëåêñèêîãðàôè÷åñêîì ïîðÿäêå).
if (!strcmp(str1, str2)) { /* if (strcmp(str1, str2) == 0) */
/* ñòðîêè ðàâíû */
…
} else {
/* ñòðîêè íå ðàâíû */
...
}
if (N) { /* âûðàæåíèå «N” èñòèííî, åñëè N != 0 */
}
...
N = 10;
while (N--) { /* âûïîëíèòñÿ 10 ðàç */
}
Ïðî strcmp()
ñì.êîìàíäó Linux “ man strcmp”.
Ëîãè÷åñêèå áèòîâûå îïåðàöèè:
& - ïîáèòîâîå È
| - ïîáèòîâîå ÈËÈ
~ - ïîáèòîâîå îòðèöàíèå
^ - èñêëþ÷àþùåå èëè
Ïðèìåð 2. Äâîè÷íîå ïðåäñòàâëåíèå:
x = 110 (6)
y = 101 (5)
Îïåðàöèè íàä áèòàìè, ñòîÿùèìè â îäèíàêîâûõ ïîçèöèÿõ:
x & y = 100 (4)
x | y = 111 (7)
Íàèìåíüøàÿ àäðåñóåìàÿ åäèíèöà â ïàìÿòè — áàéò.
Åñëè êîäèðîâàòü ëîãè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ áàéòàìè, òî ïîòðåáóåòÿ áîëüøå ïàìÿòè, ÷åì åñëè ïðåäñòàâëÿòü åå áèòàìè.
Âîïðîñ. Çà÷åì íóæíû áèòîâûå îïåðàöèè?
Îòâåò. Äëÿ ýêîíîìèè ïàìÿòè ïðè êîäèðîâàíèè ëîãè÷åñêîé èíôîðìàöèè.
Ïðèìåð 3. Ñåòåâîé ïàêåò — äàííûå + àäðåñà + ìíîãî ïðèçíàêîâ (õàðàêòåðèñòèêè) — êîäèðóþòñÿ ëèáî îäíè áèòîì ëèáî íåñêîëüêèìè (2-3-5) áèòàìè. Äëÿ ýêîíîìèè òðàôèêà ïðèçíàêè êîäèðóþòñÿ ìèíèìàëüíûì êîëè÷åñòâîì áèòîâ.
Äðóãèå áèòîâûå îïåðàöèè — îïåðàöèè ëîãè÷åñêîãî ñäâèãà: << è >>
Ïðèìåð 3.
int x = 110 (6) – 00000...0110
x << 2 – 000...011000 (äâà ìëàäøèõ áèòà çàïîëíÿþòñÿ íóëÿìè, äâà ñòàðøèõ áèòà «x” ïðîñòî òåðÿþòñÿ)
x >> 2 – 000...00001 (äâà ñòàðøèõ áèòà çàïîëíÿþòñÿ íóëÿìè, äâà ìëàäøèõ áèòà òåðÿþòñÿ)
Çàäà÷à 1. Ñêîëüêî áèòîâ ñîäåðæèòñÿ â öåëîì ÷èñëå (íà äàííîé àðõèòåêòóðå).
Âðîäå áû ìîæíî ðåøèòü çàäà÷ó ïðîñòî: sizeof(int) * 8 (áèòîâ â áàéòå)
Îêàçûâàåòñÿ, 8 áèòîâ â áàéòå — íå ìèðîâàÿ êîíñòàíòà.
#include <stdio.h>
int main(void) {
int x = 1; /* 00000000...00001 */
int counter = 0;
while (x) {
x <<= 1; /* x = x << 1 */
counter++; /* counter = counter + 1; counter += 1 */
}
printf("Bits in integer: %d\n", counter);
return 0;
}
Çàäà÷à 2. Íàéòè, ñêîëüêî â äàííîì öåëîì ÷èñëå åäèíè÷íûõ áèòîâ (ñóììó áèòîâ â äàííîì öåëîì ÷èñëå).
Âîçüìåì áèò 1 è áóäåì åãî äâèãàòü âëåâî, ïîïóòíî ïðîâåðÿÿ èì çíà÷åíèå ñîîòâåòñòâóþùåãî áèòà â ÷èñëå.
x = 110
summa = 0
mask = 001
ïðîâåðÿåì ìëàäøèé áèò (ñ íîìåðîì 0) x: x & mask = 0, summa = 0
ñäâèãàåì áèò âëåâî: mask <<= 1 → mask = 010
ïðîâåðÿåì áèò ñ íîìåðîì 1: x & mask = 1 => summa + x & mask = 1
ñäâèãàåì áèò âëåâî: mask <<= 1 → mask = 100
ïðîâåðÿåì áèò ñ íîìåðîì 2: x & mask = 1 => summa + x & mask = 2
...
Îòâåò: 2
#include <stdio.h>
int main(void) {
int x, mask = 1, counter = 0;
printf("Input number\n");
scanf("%d", &x);
while (mask) {
if (x & mask)
counter++;
mask <<= 1;
}
printf("Sum of bits in the number: %d\n", counter);
return 0;
}
Ïðåäñòàâëåíèå öåëûõ ÷èñåë â ïàìÿòè:
x = 1 – ïðåäñòàâëåíèå â ïàìÿòè: 00000...0001
x = -1 – êàêîå ïðåäñòàâëåíèå â ïàìÿòè?
Âî-ïåðâûõ, çíàê êîäèðóåòñÿ â ñòàðøåì áèòå (åñëè ÷èñëî îòðèöàòåëüíîå, òî ñòàðøèé áèò 1).
1) Ïðåäñòàâëåíèå îòðèöàòåëüíîãî ÷èñëà â ïðÿìîì êîäå (ïîëó÷àåòñÿ èç ïîëîæèòåëüíîãî ÷èñëî èçìåíåíèåì ñòàðøåãî, òî åñòü çíàêîâîãî áèòà):
-1 — 100000...0001
2) Ïðåäñòàâëåíèå îòðèöàòåëüíîãî ÷èñëà â äîïîëíèòåëüíîì êîäå:
x + (-x) = 0
000000...001
+ 111111...111
= 000000...000
-1 – 111111...1111
-2 – 111111...1110
Ïðîâåðÿåì, ÷òî 2 + (-2) = 0:
000000...010
+ 111111...110
= 000000...000
Ïðîâåðÿåì, ÷òî 3 + (-3) = 0:
000000...011
+ 111111...101
= 000000...000
Ïðåäñòàâëåíèå öåëûõ ÷èñåë
â äîïîëíèòåëüíîì êîäå:
… -3, -2, -1,
0, 1, 2, 3, ...
… 1111...101, 11111...110, 11111...111, 0000...000, 0000...001, 0000...010, 00000...101, ...
Çàäà÷à 3. Íàéòè áåççíàêîâîå öåëîå ÷èñëî, ó êîòîðîãî â ñòàðøåì áèòå 1, à âî âñåõ îñòàëüíûõ — 0.
Áåççíàêîâîå ÷èñëî îáîçíà÷àåòñÿ êàê «unsigned int x” èëè ïðîñòî «unsigned x”.
Èëè «unsigned char c”.
Âàðèàíò ðåøåíèÿ 1:
#include <stdio.h>
int main(void) {
unsigned int M = -1; /* íåÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèå òèïîâ, òàêæå ñ÷èòàåì, ÷òî îòðèöàòåëüíûå ÷èñëà ïðåäñòàâëÿþòñÿ â äîïîëíèòåëüíîì êîäå => â M âñå áèòû ðàâíû 1*/
M -= (M>>1); /* M>>1 – ÷èñëî, â êîòîðîì âñå áèòû 1, à ñòàðøèé 0 */
printf("res: %x\n", M); /* %x – ôîðìàò âûâîäà öåëîãî ÷èñëà â 16-ðè÷íîì âèäå */
return 0;
}
Âñïîìèíàåì: â ÿçûêå C 1/20 = 0, ïîòîìó ÷òî âñå îïåðàíäû â âûðàæåíèè öåëûå è ðåçóëüòàò òîæå öåëûé.
2 ñïîñîáà ïîëó÷èòü âåùåñòâåííûé ðåçóëüòàò:
1) 1./20 = 0.05 – èñïîëüçóåòñÿ íåÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèå òèïîâ (öåëîå ÷èñëî 20 íåÿâíî ïðåîáðàçîâàíî ê âåùåñòâåííîìó) è ðåçóëüòàò âåùåñòâåííûé
2) ((double)1)/20 – ÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèå òèïîâ ( (double)1/20 – êàêîé ïðèîðèòåò îïåðàöèé (double) è „/“?)
16-ðè÷íûå ÷èñëà — èñïîëüçóþò öèôðû 0-9 è áóêâû A (äëÿ 16-ðè÷íîé öèôðû 10), B(11), C(12), …, F(15).
25610 = 10016 = 1000000002
