C言語のビット演算子について

質問

C言語のビット演算子に関する質問です。

ビット単位の演算とは、どのような場面で使用されているものなので
しょうか？
また、ビット単位の演算が行えることにどのようなメリットがあるの
でしょうか？

基本的な質問で申し訳ございませんが、どなたかご回答頂けますか？

回答No.5

Oh-Orange · ベストアンサー

★過去質問より。
・次の過去質問をちょっと見て下さい。
　http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3132505.html→『C言語での数字の花形表示』
　この質問を読み回答No.1と回答No.6を見比べて下さい。
　私の回答ではビット演算(AND)を利用して花文字の表示をしています。
　データの作り方にもよりますがビット演算などを上手く利用すると
　すっきりと処理できるようになります。
・他にも経路ゲームで『壁=0』『道=1』の２つで構成されるマップがあるとします。
　このマップが256×256の大きさだと
　char型で表現すると65,536バイト
　int型で表現すると262,144バイト
　のデータ量になります。※int型は32ビットとする。
　迷路のマップが100ステージあると物凄いデータ量になります。
　このような場合はchar型(int型)よりもビットで『壁』『道』を表現すれば
　１マップは256×256の大きさでも32×32＝1024バイトですみます。
　データの圧縮にもなります。
・このデータを読み取るときにはビット演算を駆使すれば迷路パターンを読み取れます。
　このように工夫次第でいろいろと活用できるのです。
　ポインタも使い次第では便利ですので。同じことです。

お礼

具体的なご説明ありがとうございます。
非常に勉強になります！

回答No.4

chie65536

＞ビット単位の演算とは、どのような場面で使用されているものなので
＞しょうか？
他の回答の通りです。

＞また、ビット単位の演算が行えることにどのようなメリットがあるの
＞でしょうか？
直接のメリットは「関数に、真か偽のみの値を複数個渡す場合に、高速に値渡しが出来る」くらいです。

他の回答の
＞int fd = open(filename, O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT);
も「読み書き可が真」と「アペンド可が真」と「新規作成が真」の３つの値を渡すのに「一つの引数」で済ませています。

お礼

なるほどですね。
了解しました、ありがとうございます！

回答No.3

eagle-eyed

こんばんは。

メリットと使われ方の場面を、ほぼ言葉のみにて書かせて頂きます。
質問者様におかれまして、ご参考になれば幸いかと存じ上げます。

メリットを（使われます場面との関連性が大です）
1. 高速で計算可能な CPU において、演算の速度が、高速です。
2. メモリの消費量を、最小限に抑えうる事が出来ます。
3. １つの変数で、複数の情報を持つ事が出来ます。
等です。

使われています場面を。
ハードウェア（デバイス系、制御系等）を、直接操作するプログラムにおいて、
プログラムミングの際に、ビット単位で情報を、表現する場合に使われます。
最高速で、無駄の無い演算処理を、行う部分がほとんどです。
演算処理や暗号化等、非常に高い処理能力が、必要になる場合に使われます。
但し、学んで行く過程、趣味等は除きますが。

追記です。現在、補足が書けない状態ですので、ご存知でしたら失礼m(__)m

ビット演算を行う変数は、符合なし（ unsigned ）変数を使うのが普通ですが、
ビット単位でデータ操作をする為、対象は整数（ int ）に限られます。
個人で、PC 向けのプログラムでは、ほとんど用いられる事は、なくなりましたが、
使われないとも限りません（メンテナンス時に、わかりにくくなる為）

＃現在補足を頂いても、私情にてほぼ不可能ですので、
＃誠に申し訳御座いませんが、その点は何卒ご了承のほどをお願い致します。

お礼

丁寧でわかりやすいご回答ありがとうございます。
非常に参考になりました。

回答No.2

jacta

一番よく使うのはフラグの操作です。関数の引数としてオプション情報を渡す場合などに使います。
例えば、

int fd = open(filename, O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT);

のような使い方です。

お礼

参考になりました。ありがとうございます！

回答No.1

redfox63

画面の画素の色を表すのに RGBが使われます
このRGB各要素が 8ビットのデータを扱うのにint型などが使われます
このとき 上位16ビット中の下位8ビットにRed
下位16ビット中の上位8ビットが Green
下位16ビット中の下位8ビットが Blue
と言った場合に各RGBのデータを抽出する際などにビット演算を使います

int r = ( rgb & 0xFF0000 ) >> 16;
int g = ( rgb & 0x00FF00 ) >> 8;
int b = ( rgb & 0x0000FF );

// r g b に対して何らかの演算をする

rgb = ( r << 16 );
rgb |= ( g << 8 );
rgb |= b;
と言った具合で復元する

お礼

画像処理の分野でビット演算を使用するという話を知人から以前
聞いたことがありました。
ご回答頂いた内容は非常に参考になりました。
ありがとうございます！