逻辑运算符 & 位运算符

会当凌绝顶，一览众山小。 ——杜甫《望岳》

逻辑运算符

逻辑运算符用于对布尔值进行逻辑运算，并且也会返回一个布尔值。逻辑运算符主要有如下四种

逻辑与 &&

• 当且仅当两个操作数都为 true 时，结果才会返回 true，其余情况均会返回 false

byte x = 20;
byte y = 12;
Console.WriteLine(x<y && x>y);   // 输出False，因为 x<y 为false
Console.WriteLine(x>y && x!=y);  // 输出True，因为 x>y 与 x!=y 均为true

逻辑或 ||

• 只要两个操作数中有一个为 true，结果就会返回 true；只有当两者均为 false 时，结果才会返回 false

bool result_1 = 20!=10 || 20<10;   // 20!=10为true，20<10为false，最终返回true
bool result_2 = 20<3 || 20==4;     // 20<3与20==4均为false，最终返回false
Console.WriteLine(result_1);    // True
Console.WriteLine(result_2);    // False

逻辑非 !

• 对操作数的布尔值取反

int x=30,y=13;
Console.WriteLine(!(x!=y || x<y));    // Flase
Console.WriteLine(!(x==y && x>y));    // Ture

逻辑异或 ^

• 当两个操作数的布尔值不同时，结果返回 true，否则返回 false

bool a=true,b=false,c=true;
Console.WriteLine(a ^ b);   // True
Console.WriteLine(a ^ c);   // Flase

位运算符

在 C# 中，位运算符直接对整型的二进制位进行操作，并逐位运算。如下是 C# 当中的一些位运算符：

按位与 &

• 对两个操作数的二进制形式的每一位进行判断，只有当两个对应位都为1时，结果才会在这一位上标记为1，其余情况均为0。操作完成后该运算符会返回一个十进制数，这个数的二进制形式上为1的位就代表两个操作数的二进制形式在这一位上都为1，反之亦然

int a = 87;  // 二进制形式：0101 0111（简化为8位，实际为32位）
int b = 89;  // 二进制形式：0101 1001
int result = a & b;  // 返回十进制数81，其对应的二进制形式为 0101 0001（这里简化为8位）

按位或 |

• 类似于 & 运算符，不过 | 运算符会对对应的二进制位进行或运算，即只要两个对应位中有一个为1，结果就会在这一位上标记为1，否则为0

int x = 23;   // 二进制形式：0001 0111（简化为8位，实际为32位）
int y = 34;   // 二进制形式：0010 0010
int result = x | y;  // 返回十进制数55，其对应的二进制形式为 0011 0111（这里简化为8位）

按位异或 ^

• 类似地，^ 运算符会对对应的二进制位进行异或运算，即当两个对应位不同时，结果就会在这一位上标记为1，否则为0

byte a = 12;   // 二进制形式：0000 1100
byte b = 9;    // 二进制形式：0000 1001
byte result = a ^ b;   // 返回十进制数5，其对应的二进制形式为 0000 0101（这里简化为8位）

按位取反 ~

• ~ 运算符是一元运算符，用于对操作数的每个二进制位取反 (1变0，0变1)
• 因为 C# 中整型的最高位是符号位，所以取反后结果可能为负数

int a = 5;  // 二进制形式：0000 0101（32位完整表示：0000 ... 0101）
int result = ~a;   // 返回十进制数-6，其对应的二进制形式为 1111 ... 1010

左移 <<

• 将第一个操作数的二进制位向左移动指定的位数（第二个操作数指定移动位数），右侧空出的位补0
• 在不溢出的情况下，a << n 等价于 a * (2^n)

int a = 5;    // 二进制形式：0000 0101
int result = a << 2;  // 返回十进制数20 (5 * 2²=20)，其对应的二进制形式为 0001 0100 

右移 >>

• 将第一个操作数的二进制位向右移动指定的位数（第二个操作数指定移动位数）
• 对于无符号整数，左侧空出的位一律补0
• 对于负整数，该运算符会先将其转化为补码的形式，再进行右移操作，左侧空位一律补1，最后将补码转化为十进制数并返回

int a = 20;   // 二进制形式：0001 0100
int result_1 = a >> 2;  // 返回十进制数5，其对应的二进制形式为 0000 0101

sbyte b = -12;  // 补码：1111 0100
int result_2 = b >> 2;  // 返回十进制数-3，其对应的补码为 1111 1101