【35.1 “右移”運算。】
“右移”運算也是以位為單位進行運算的。位是指二進制中的某一位,位只能是0或者1。欲理解某個數“右移”運算的內部規律,必先把該數展開成二進制的格式,然后才好分析。“右移”運算的符號是“>>”,它的通用格式如下:
“保存變量”=“被移數”>>n;
運算規律是:“被移數”先被復制一份放到某個隱蔽的臨時變量(也稱作寄存器),然后對此臨時變量展開成二進制的格式,左邊是高位,右邊是低位,此二進制格式的臨時變量被整體由左往右移動了n位,原來左邊由于數據位移動而新空出的高n位數據被直接填入0,而右邊由于數據位移動而導致低n位數據被直接覆蓋,最后再把移位運算的結果存入“保存變量”。多問一句,這行代碼執行完畢后,“保存變量”和“被移數”到底哪個變量發生了變化,哪個變量維持不變?大家記住,只有賦值語句“=”左邊的“保存變量”發生數值變化,而右邊的“被移數”沒有發生變化,因為“被移數”被操作的不是它自己本身,而是它的復制品替身(某個隱蔽的臨時變量,也稱寄存器)。
上述通用格式中的n代表被一次右移的位數,可以取0,當n等于0的時候,代表右移0位,其實就是數值維持原來的樣子沒有發生變化。
現在舉一個完整的例子來分析“>>”右移運算的規律。有兩個unsigned char類型的變量a和b,它們的數值都是十進制的5,求a=a>>1和b=b>>2的結果分別是多少?分析步驟如下:
第一步:先把a和b變量原來的數值以二進制的格式展開。十進制轉二進制的方法請參考前面第14,15,16節的內容。
a變量是十進制5,它的二進制格式是: 00000101。
b變量是十進制5,它的二進制格式是: 00000101。
第二步:將a右移1位,將b右移2位。
(1)a=a>>1,就是將a右移1位。
a右移前是 -> 00000101
a右移1位后是 -> 00000010
結果分析:把二進制的00000010轉換成十六進制是:0x02。轉換成十進制是2。所以a初始值是5,右移1位后的結果是2。
(2)b=b>>2,就是將b右移2位。
b右移前是 -> 00000101
b右移2位后是 -> 00000001
結果分析:把二進制的00000001轉換成十六進制是:0x01。轉換成十進制是1。所以b初始值是5,右移2位后的結果是1。
**【35.2** **“右移”與除法的關系。】**
左移一位相當于乘以2,而右移跟左移恰恰相反,右移一位相當于除以2,注意,這里的除法是整除,不帶小數點的。比如上面例子,5右移1位就變成了2(相當于5整除2等于2),5右移2位就變成了1(相當于5整除2再整除2等于1)。這個現象背后的規律是:在右移運算中,每右移1位就相當于整除2,右移2位相當于整除2再整除2,右移3位相當于整除2再整除2再整除2......以此類推。這個規律反過來從除法的角度看,也是成立的:某個數整除2,就相當于右移1位,某個數整除2再整除2相當于右移2位,某個數整除2再整除2再整除2相當于右3位......以此類推。那么問題來了,同樣是達到整除2的運算結果,從運算速度的角度對比,“右移”和“整除”哪家強?答案是:一條右移語句的運算速度比一條整除語句的運算速度要快很多倍。
**【35.3** **“右移”的常見應用:不同數據類型之間的分解。】**
比如有一個雙字節unsigned int類型的變量c,它的初始值是0x1234,要把它分解成兩個unsigned char單字節的類型數據H和L,其中H是高8位字節,L是低8位字節,分解后H應該等于0x12,L應該等于0x34,此程序如何寫?就需要用到右移。程序分析如下:
unsigned char H; //單字節
unsigned char L; //單字節
unsigned int c=0x1234; //雙字節
L=c; //c的低8位直接賦值給單字節的L
H=c>>8; //c先把高8位右移到低8位,然后再把這8位數據賦值給H
程序運行結果:H就等于十六進制的0x12,十進制是18。L就等于十六進制的0x34,十進制是52.提一個問題,請問執行完上述最后一條語句H=c>>8后,此時c的值是多少?答案是c仍然等于0x1234,因為c本身沒有發生變化,只要它沒有賦值給它自己,執行完語句后就不會改變它自己本身,也就是本節開篇就提到的:“被移數”被操作的不是它自己本身,而是它的復制品替身(某個隱蔽的臨時變量,也稱寄存器)。
**【35.4** **右移運算的“右移簡寫”。】**
當被移數是“保存變量”時,存在“右移簡寫”。
“保存變量”=“保存變量”>>n;
上述右移簡寫如下:
“保存變量”>>=n;
比如:
unsigned char d=8;
unsigned char e=8;
d>>=1; //就相當于d=d>>1;
e>>=2; //就相當于e=e>>2;
【35.5 例程練習和分析。】
現在編寫一個程序來驗證剛才講到的“右移”運算:
程序代碼如下:
/\*---C語言學習區域的開始。-----------------------------------------------\*/
void main() //主函數
{
unsigned char a=5;
unsigned char b=5;
unsigned char H; //單字節
unsigned char L; //單字節
unsigned int c=0x1234; //雙字節
unsigned char d=8;
unsigned char e=8;
//右移運算中蘊含著整除2的規律。
a=a>>1; //a右移1位,相當于a=a/2,從原來的5變成了2。
b=b>>2; //b右移2位,相當于b=b/2/2,從原來的5變成了1。
//右移的常見應用:不同變量類型的分解。
L=c; //c的低8位直接賦值給單字節的L
H=c>>8; //c先把高8位右移到低8位,然后再把這8位數據賦值給H
//右移簡寫。
d>>=1; //就相當于d=d>>1;
e>>=2; //就相當于e=e>>2;
View(a); //把第1個數a發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(b); //把第2個數b發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(H); //把第3個數H發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(L); //把第4個數L發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(d); //把第5個數d發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
View(e); //把第6個數e發送到電腦端的串口助手軟件上觀察。
while(1)
{
}
}
/\*---C語言學習區域的結束。-----------------------------------------------\*/
在電腦串口助手軟件上觀察到的程序執行現象如下:
開始...
第1個數
十進制:2
十六進制:2
二進制:10
第2個數
十進制:1
十六進制:1
二進制:1
第3個數
十進制:18
十六進制:12
二進制:10010
第4個數
十進制:52
十六進制:34
二進制:110100
第5個數
十進制:4
十六進制:4
二進制:100
第6個數
十進制:2
十六進制:2
二進制:10
分析:
通過實驗結果,發現在單片機上的計算結果和我們的分析是一致的。
【35.6 如何在單片機上練習本章節C語言程序?】
直接復制前面章節中第十一節的模板程序,練習代碼時只需要更改“C語言學習區域”的代碼就可以了,其它部分的代碼不要動。編譯后,把程序下載進帶串口的51學習板,通過電腦端的串口助手軟件就可以觀察到不同的變量數值,詳細方法請看第十一節內容。
- 首頁
- 第一節:我的價值觀
- 第二節:初學者的疑惑
- 第三節:單片機最重要的一個特性
- 第四節:平臺軟件和編譯器軟件的簡介
- 第五節:用Keil2軟件關閉,新建,打開一個工程的操作流程
- 第六節:把.c源代碼編譯成.hex機器碼的操作流程
- 第七節:本節預留
- 第八節:把.hex機器碼程序燒錄到單片機的操作流程
- 第九節:本節預留
- 第十節:程序從哪里開始,要到哪里去?
- 第十一節:一個在單片機上練習C語言的模板程序
- 第十二節:變量的定義和賦值
- 【TODO】第十三節:賦值語句的覆蓋性
- 【TODO】第十四節:二進制與字節單位,以及常用三種變量的取值范圍
- 【TODO】第十五節:二進制與十六進制
- 【TODO】第十六節:十進制與十六進制
- 【TODO】第十七節:加法運算的5種常用組合
- 【TODO】第十八節:連加、自加、自加簡寫、自加1
- 【TODO】第十九節:加法運算的溢出
- 【TODO】第二十節:隱藏中間變量為何物?
- 【TODO】第二十一節:減法運算的5種常用組合。
- 【TODO】第二十二節:連減、自減、自減簡寫、自減1
- 【TODO】第二十三節:減法溢出與假想借位
- 【TODO】第二十四節:借用unsigned long類型的中間變量可以減少溢出現象
- 【TODO】第二十五節:乘法運算中的5種常用組合
- 【TODO】第二十六節:連乘、自乘、自乘簡寫,溢出
- 【TODO】第二十七節:整除求商
- 【TODO】第二十八節:整除求余
- 【TODO】第二十九節:“先余后商”和“先商后余”提取數據某位,哪家強?
- 【TODO】第三十節:邏輯運算符的“與”運算
- 【TODO】第三十一節:邏輯運算符的“或”運算
- 【TODO】第三十二節:邏輯運算符的“異或”運算
- 【TODO】第三十三節:邏輯運算符的“按位取反”和“非”運算
- 【TODO】第三十四節:移位運算的左移
- 【TODO】第三十五節:移位運算的右移
- 【TODO】第三十六節:括號的強制功能---改變運算優先級
- 【TODO】第三十七節:單字節變量賦值給多字節變量的疑惑
- 【TODO】第三十八節:第二種解決“運算過程中意外溢出”的便捷方法
- 【TODO】第三十九節:if判斷語句以及常量變量的真假判斷
- 【TODO】第四十節:關系符的等于“==”和不等于“!=”
- 【TODO】第四十一節:關系符的大于“>”和大于等于“>=”
- 【TODO】第四十二節:關系符的小于“<”和小于等于“<=”
- 【TODO】第四十三節:關系符中的關系符:與“&&”,或“||”
- 【TODO】第四十四節:小括號改變判斷優先級
- 【TODO】第四十五節: 組合判斷if...else if...else
- 【TODO】第四十六節: 一維數組
- 【TODO】第四十七節: 二維數組
- 【TODO】第四十八節: while循環語句
- 【TODO】第四十九節: 循環語句do while和for
- 【TODO】第五十節: 循環體內的continue和break語句
- 【TODO】第五十一節: for和while的循環嵌套
- 【TODO】第五十二節: 支撐程序框架的switch語句
- 【TODO】第五十三節: 使用函數的三要素和執行順序
- 【TODO】第五十四節: 從全局變量和局部變量中感悟“棧”為何物
- 【TODO】第五十五節: 函數的作用和四種常見書寫類型
- 【TODO】第五十六節: return在函數中的作用以及四個容易被忽略的功能
- 【TODO】第五十七節: static的重要作用
- 【TODO】第五十八節: const(./book/或code)在定義數據時的作用
- 【TODO】第五十九節: 全局“一鍵替換”功能的#define
- 【TODO】第六十節: 指針在變量(./book/或常量)中的基礎知識
- 【TODO】第六十一節: 指針的中轉站作用,地址自加法,地址偏移法
- 【TODO】第六十二節: 指針,大小端,化整為零,化零為整
- 【TODO】第六十三節: 指針“化整為零”和“化零為整”的“靈活”應用
- 【TODO】第六十四節: 指針讓函數具備了多個相當于return的輸出口
- 【TODO】第六十五節: 指針作為數組在函數中的入口作用
- 【TODO】第六十六節: 指針作為數組在函數中的出口作用
- 【TODO】第六十七節: 指針作為數組在函數中既“入口”又“出口”的作用
- 【TODO】第六十八節: 為函數接口指針“定向”的const關鍵詞
- 【TODO】第六十九節: 宏函數sizeof(./book/)
- 【TODO】第七十節: “萬能數組”的結構體
- 【TODO】第七十一節: 結構體的內存和賦值
- 【TODO】第七十二節: 結構體的指針
- 【TODO】第七十三節: 結構體數據的傳輸存儲和還原
- 【TODO】第七十四節: 結構體指針在函數接口處的頻繁應用
- 【TODO】第七十五節: 指針的名義(例:一維指針操作二維數組)
- 【TODO】第七十六節: 二維數組的指針
- 【TODO】第七十七節: 指針唯一的“單向輸出”通道return
- 【TODO】第七十八節: typedef和#define和enum
- 【TODO】第七十九節: 各種變量常量的命名規范
- 【TODO】第八十節: 單片機IO口驅動LED
- 【TODO】第八十一節: 時間和速度的起源(指令周期和晶振頻率)
- 【TODO】第八十二節: Delay“阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十三節: 累計主循環的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十四節: 中斷與中斷函數
- 【TODO】第八十五節: 定時中斷的寄存器配置
- 【TODO】第八十六節: 定時中斷的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十七節: 一個定時中斷產生N個軟件定時器
- 【TODO】第八十八節: 兩大核心框架理論(四區一線,switch外加定時中斷)
- 【TODO】第八十九節: 跑馬燈的三種境界
- 【TODO】第九十節: 多任務并行處理兩路跑馬燈
- 【TODO】第九十一節: 蜂鳴器的“非阻塞”驅動
- 【TODO】第九十二節: 獨立按鍵的四大要素(自鎖,消抖,非阻塞,清零式濾波)
- 【TODO】第九十三節: 獨立按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第九十四節: 兩個獨立按鍵構成的組合按鍵
- 【TODO】第九十五節: 兩個獨立按鍵的“電腦鍵盤式”組合按鍵
- 【TODO】第九十六節: 獨立按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第九十七節: 獨立按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第九十八節: 獨立按鍵按住不松手的“先加速后勻速”的觸發
- 【TODO】第九十九節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(原始版)
- 【TODO】第一百節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(優化版)
- 【TODO】第一百零一節: 矩陣按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第一百零二節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“有序”組合觸發
- 【TODO】第一百零三節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“無序”組合觸發
- 【TODO】第一百零四節: 矩陣按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第一百零五節: 矩陣按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第一百零六節: 矩陣按鍵按住不松手的“先加速后勻速”觸發
- 【TODO】第一百零七節: 開關感應器的識別與軟件濾波
- 【TODO】第一百零八節: 按鍵控制跑馬燈的啟動和暫停和停止
- 【TODO】第一百零九節: 按鍵控制跑馬燈的方向
- 【TODO】第一百一十節: 按鍵控制跑馬燈的速度
- 第一百一十一節: 工業自動化設備的開關信號的運動控制
- 【TODO】第一百一十二節: 數碼管顯示的基礎知識
- 【TODO】第一百一十三節: 動態掃描的數碼管顯示數字
- 【TODO】第一百一十四節: 動態掃描的數碼管顯示小數點
- 【TODO】第一百一十五節: 按鍵控制數碼管的秒表
- 【TODO】第一百一十六節: 按鍵控制數碼管的倒計時
- 【TODO】第一百一十七節: 按鍵切換數碼管窗口來設置參數
- 【TODO】第一百一十八節: 按鍵讓某位數碼管閃爍跳動來設置參數
- 【TODO】第一百一十九節: 一個完整的人機界面的程序框架的脈絡
- 【TODO】第一百二十節: 按鍵切換窗口切換局部來設置參數
- 【TODO】第一百二十一節: 可調參數的數碼管倒計時
- 【TODO】第一百二十二節: 利用定時中斷做的“時分秒”數顯時鐘
- 【TODO】第一百二十三節: 一種能省去一個lock自鎖變量的按鍵驅動程序
- 【TODO】第一百二十四節: 數顯儀表盤顯示“速度、方向、計數器”的跑馬燈
- 【TODO】第一百二十五節: “雙線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十六節: “單線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十七節: 單片機串口接收數據的機制
- 【TODO】第一百二十八節: 接收“固定協議”的串口程序框架
- 【TODO】第一百二十九節: 接收帶“動態密匙”與“累加和”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十節: 接收帶“動態密匙”與“異或”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十一節: 靈活切換各種不同大小“接收內存”的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十二節:“轉發、透傳、多種協議并存”的雙緩存串口程序框架
- 【TODO】第一百三十三節:常用的三種串口發送函數
- 【TODO】第一百三十四節:“應用層半雙工”雙機串口通訊的程序框架