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谭浩强《C程序设计》书后习题 第十二章

北风其凉
 北风其凉
发布于 2014/09/06 21:07
字数 1091
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最近要复习一下C和C++的基础知识,于是计划把之前学过的谭浩强的《C程序设计》和《C++程序设计》习题重新做一遍。

编译环境为:操作系统32位Win7,编译工具VC++6.0

第十二章:位运算

后面的习题要用到的两个公用的函数,放在头文件bitoper.h中

1:将非负整数的二进制形式存储到16位字符数组中

2:计算存在16位字符数组中的二进制数字对应的整数

#include<stdio.h>

//将非负整数以二进制形式打印
void PrintInBin(int value, char result[16])
{
    printf("Value: %d \t", value);

    //初始化数组
    int i, j;
    for(i = 0; i < 16; i++)
    {
        result[i] = '0';
    }

    //生成自左到右的二进制数字
    i = 0;
    while(value)
    {
        if(value % 2)
        {
            result[i] = '1';
        }
        value /= 2;
        i++;
    }

    //翻转二进制数组
    char temp;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        temp = result[i];
        result[i] = result[15 - i];
        result[15 - i] = temp;
    }

    //输出计算结果
    printf("Binary: ");
    for(i = 0; i < 4; i++)
    {
        for(j = 0; j < 4; j++)
        {
            printf("%c", result[i * 4 + j]);
        }
        if(i < 3)
        {
            printf(",");
        }
    }
    printf("\n");
}

//将二进制表示的非负整数输出为整形
int PrintInDec(char number[16])
{
    //转换
    int i, j, multi = 1, result = 0;
    for(i = 0; i < 16; i++)
    {
        result += (number[15 - i] - '0') * multi;
        multi *= 2;
    }

    //输出//输出计算结果
    printf("Binary: ");
    for(i = 0; i < 4; i++)
    {
        for(j = 0; j < 4; j++)
        {
            printf("%c", number[i * 4 + j]);
        }
        if(i < 3)
        {
            printf(",");
        }
    }
    printf("\tValue: %d\n", result);

    return result;
}

12.1)编写一个函数GetBits,从一个16位的单元中取出某几位(即该几位保留原值,其余位为0),函数调用形式为GetBits(value,n1,n2)

#include<stdio.h>
#include"bitoper.h"

int GetBits(int value, int n1, int n2)
{
    //非法输入,返回-1
    if(n1 > n2 || n1 < 1 || n2 > 16)
    {
        return -1;
    }

    //计算temp值
    int i, multi = 1, temp = 0;
    for(i = 16; i > 0; i--)
    {
        if(i >= n1 && i <= n2)
        {
            temp += multi;
        }
        multi *= 2;
    }

    int result = value & temp;
    return result;
}

void main()
{
    //测试数据:八进制数:0101675
    //对应数据:十进制:33725 二进制:1000001110111101
    char test[16];
    PrintInBin(0101675, test);
    //PrintInDec(test);
    
    int result = GetBits(0101675, 5, 8);
    PrintInBin(result, test);

    //result即为所求
}

12.2)编写一个函数,对一个16位的二进制数取出它的技术位(即从左边起第1、3、5、...15位)

#include<stdio.h>
#include"bitoper.h"

int GetOddBits(int number)
{
    return number & 21845;
}

void main()
{
    int n = 65535;
    char test[16];
    PrintInBin(n, test);
    PrintInBin(GetOddBits(n), test);
}

12.3)编写一程序,检查一下你用的计算机系统的C编译在执行右移时是按照逻辑右移的原则还是算数右移的原则?如果是逻辑右移,请编一个函数实现算数右移,反之亦然。

左移规则:高位舍弃,右补0

右移规则:低位舍弃,逻辑右移左补0;算数右移左补1

VC中默认的右移是算数右移

#include<stdio.h>
#include"bitoper.h"

//通过逻辑右移实现的算数右移
int AnotherShift(int x)
{
    return x >> 1 | 32768;
}

void main()
{
    int x = 21845, y, z;
    char temp[16];
    PrintInBin(x, temp);

    //左移规则:高位舍弃,右补0
    //右移规则:低位舍弃,逻辑右移左补0;算数右移左补1

    printf("x >> 1\n");
    y = x >> 1;
    PrintInBin(y, temp);
    if(temp[0] == '1')
    {
        printf("算数右移\n");
    }
    else
    {
        printf("逻辑右移\n");
        printf("实现算数右移:\n");
        z = AnotherShift(x);
        PrintInBin(z, temp);
    }
}

12.4)编写一个函数实现左右循环移位,函数名为Move,调用方法为Move(value,n),其中value为要循环移位的数,n为位移的位数。n<0时左移,n>0时右移

#include<stdio.h>
#include"bitoper.h"

//将num向左循环移位1位
int LeftShift(int num)
{
    int temp = num & 32768;
    temp = temp >> 15;
    return (num << 1) | temp;
}

//将num向右循环移位1位
int RightShift(int num)
{
    int temp = num & 1;
    temp = temp << 15;
    return (num >> 1) | temp;
}

//将value向循环移位n位(n为正时右移,n为负时左移)
int Move(int value, int n)
{
    int result;
    if(n == 0)
    {
        return value;
    }
    else if(n > 0) //右移的情况
    {
        while(n--)
        {
            value = RightShift(value);
        }
        return value;
    }
    else
    {
        n = -n;
        while(n--) //左移的情况
        {
            value = LeftShift(value);
        }
        return value;
    }
}


void main()
{
    int x = 4080;
    char temp[16];
    PrintInBin(x, temp);
    PrintInBin(Move(x, -3), temp); //循环左移3位
    PrintInBin(Move(x, 4), temp);  //循环右移4位
    PrintInBin(Move(x, 7), temp);  //循环右移7位
}

12.5)设计一个函数,使给出一个数的原码能够得到该数的补码

#include<stdio.h>
#include"bitoper.h"

//补码:按位取反再加1
int Complement(int num)
{
    return ~num + 1;
}

void main()
{
    int x = 4080;
    printf("%d\n", Complement(x));
}

END

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