本节书摘来自华章计算机《C语言编程魔法书：基于C11标准》一书中的第2章，第2.7节，作者 陈轶，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

2.7　按位逻辑运算

按位逻辑运算在计算机编程中会经常涉及，这些运算都是针对二进制比特进行操作的。所谓的“按位”计算就是指对一组数据的每个比特逐位进行计算，并且对每个比特的计算结果不会影响其他位。常用的按位逻辑运算包括“按位与”、“按位或”、“按位异或”以及“按位取反”四种。下面将分别介绍这4种运算方式。

1）按位与：它是一个双目操作，需要两个操作数，在C语言中用&表示。两个比特的按位与结果如下：

0 & 0=0；　0 & 1=0；　1 & 0=0；　1 & 1=1

也就是说，两个比特中如果有一个比特是0，那么按位与的结果就是0，只有当两个比特都为1的时候，按位与的结果才为1。比如，对两个字节0100 1010和1111 0011进行按位与的结果为0100 0010。按位与一般可用于判定某个标志位是否被设置。比如，我们假定处理一个游戏手柄的按键事件，用一个字节来存放按键被按下的标志，前4个比特分别表示“上”、“下”、“左”、“右”。比特4表示按下了“A”键，比特5表示按下了“B”键，比特6表示按下了“X”键，比特7表示按下了“Y”键。那么当我们接收到二进制数01010100时，说明用户同时按下了“左”方向键、“A”键和“X”键。那么我们判定按键标志时可以通过按位与二进制数1来判定是否按下了“上”键，按位与二进制数10做按位与操作来判定是否按下了“下”键，跟二进制数100做与操作来判定是否按下了“左”键，以此类推。如果按位与的结果是0，说明当前此按键没有被按下，如果结果不为零，说明此按键被按下。

2）按位或：它是一个双目操作符，需要两个操作数，在C语言中用“|”表示。两个比特的按位或结果如下：

0 | 0=0；　0 | 1=1；　1 | 0=1；　1 | 1=1

也就是说，只要有一个比特的值是1，那么按位或的结果就是1，只有当两个比特的值都为0的时候，按位或的结果才是0。比如，对于两个字节0100 1010和1111 0011进行按位或的结果为1111 1011。按位或一般可用于设置标志位。就如同上述例子，如果用户按下了“上”键，那么系统底层会将最低位设置为1；如果用户按下了“Y”键，那么系统底层会将最高位设置为1。随后系统会将这串信息发送到应用UI层。

3）按位异或：它是一个双目操作，需要两个操作数，在C语言中用^表示。两个比特的按位异或结果如下

0 ^ 0=0；　0 ^ 1=1；　1 ^ 0=1；　1 ^ 1=0

也就是说，如果两个比特的值相同，那么按位异或的结果为0，不同为1。比如，对于两个字节0100 1010和1111 0011进行按位或的结果为1011 1001。按位异或适用于多种场景，比如我们用一个输入比特与1进行异或就可以反转该输入比特的值，输入为0，那么结果为1；输入为1，那么结果为0。任一比特与0异或，那么结果还是原比特的值。按位异或跟按位与和按位或不同，它可以对数据信息进行叠加组合。因为给定任一比特，对于另外一个比特的输入，不同的输入值对应不同的输出，所以我们通过异或能还原信息。比如，我们有两个整数a和b，我们设c=a ^ b。对于c，我们可以通过c ^ a重新得到b，也可以通过c ^ b来重新得到a。所以异或在信息编码、数据加密等技术上应用得非常多。

4）按位取反：它是一个单目操作，只需要一个操作数，在C语言中用~表示。一个比特的按位取反结果如下：~0=1；~1=0。比如，对一个字节0100 1010进行按位取反的结果为1011 0101。