ビット演算子

質問

＆　｜　～　＾のビット演算子はどんな場面で使いますか？

いまひとつ、ビット演算子が理解できません。

使いこなすには、二進数の表現、１６進数の表現にも詳しくないとだめでしょうか？

ビット演算子を使わなければならない場面、ビット演算子を使うメリットを教えてください。

お願いします。

回答No.5

bnosuke-x · ベストアンサー

＞ビット演算子を使わなければならない場面、ビット演算子を使うメリットを教えてください。

ビット演算は、整数型の中の特定ビットを操作するために使います。
主に８ビットや１６ビットの中に、ビット単位の情報が複数パックされたものを操作する場面で使います。

具体的な場面として以下の２つを挙げます。
１．Ｉ／Ｏポートの読み書き
組込機器のプログラミング等で、マイコンチップに接続された機器はＩ／Ｏポートを介して制御します。
ある1本のピンのＨｉｇｈ／Ｌｏｗは、Ｉ／Ｏポートの一つのビットの０／１に対応します。
外部のセンサーやスイッチの状態を知りたいときはそのビットを読み、逆に書き込みをすればＬＥＤの点灯／消灯などをすることができます。
このようにＩ／Ｏポートを経由すれば外部とやりとりできますが、この
読み書きは１または２バイト単位で行います。つまり、ピン８本または１６本まとめてということです。

このとき、目的のピンのみの情報を知るｏｒ書き込むときにビット演算が必要です。
具体的な操作は＃２さんの例を良く理解してください。

２．画像データファイルの取り扱い
仮に１バイト＝１ピクセルで赤３ビット、緑３ビット、青２ビットとか、
２バイト＝２ピクセルで赤緑青共に５ビットで格納する形式があったとして、
各色の値を取り出すときはビットごとの操作が必要になります。

＞＆　｜　～　＾のビット演算子はどんな場面で使いますか？
＆　－　特定のビットを０にする、または特定のビットだけを取り出し他を０にする
｜　－　特定のビットを１にする
＾　－　特定のビットを反転する
～　－　全部反転する
基本はこんな感じです。
これにシフトを組み合わせて色々な操作を行います。
＃３さんの説明されているマスキングは非常に重要で基本的なテクニックです。
（data8 = (unsgined char)(data32 & 0xff);が正しい記述だと思いますが．．．(^_^;)）

＞使いこなすには、二進数の表現、１６進数の表現にも詳しくないとだめでしょうか？
プログラムを作る人間なら知っていて普通であって欲しいことですし、詳しいとか詳しくないというレベルのことではないので、きちんと勉強してください。
単に１０，２，１６，８進数相互の変換ができればいいです。
最低限２進数＜－＞１６進数の変換ができればプログラムは書けなくもないです。
また、Ｃ言語では２進数形式でプログラムは書けないので、代わりに１６進数表記で書くことになりますので、１６進数には慣れておくと便利です。

＞ビット演算子を使うメリットを教えてください。
メリットは特にありません。
ビット単位の操作を行うときには必ず使うものなので、メリットも何も．．
足し算をするときに＋演算子を使うようなものです。

お礼

回答ありがとうございます。
どうも！
いろいろ詳しく書かれているので、たいへんに勉強になりました！
解りやすかったです！
どうもありがとうございます！