本节必须掌握的知识点：

   位运算

   示例十七

   代码分析

   汇编解析

5.2.1 位运算

位运算符如表5-2所示：

运算符	作用	示例
&	按位与	两个操作数同时为1，结果为1；
|	按位或	两个操作数只要有一个为1，结果就为1；
~	按位非	操作数为1，结果为0；操作数为0，结果就为1；
^	按位异或	两个操作数相同，结果为0；不相同结果为1；
<<	左移	右侧空位补0
>>	右移	左侧空位补符号位
>>	无符号右移	左侧空位补0

                              表5-2位运算符

所有的位运算只适用于char、short、int、unsigned char、unsigned short、unsigned int整型数据类型。位运算需要按位表示，例如：unsigned char c = 07h。

把变量c按位表示：【最左侧为最高位第7位，最右侧为最低位第0位】。

0

0

0

0

0

1

1

1

       ■&按位与运算

       语法格式：expr1 & expr2;两个操作数同时为1，结果为1。

• | 按位或运算

语法格式：expr 1 | expr2;两个操作数只要有一个为1，结果就为1。

■~按位非运算

语法格式：~expr 1;操作数为1，结果为0；操作数为0，结果就为1。

■^按位异或运算

语法格式：expr 1 ^ expr 2 ;两个操作数相同，结果为0；不相同结果为1；

■<<左移运算

0x01<<1左移表示，所有的位向左移一位，右侧补0

0

0

0

0

0

0

0

1

 向左移一位

0

0

0

0

0

0

1

0

0xEF<<3左移表示，所有的位向左移三位，右侧补0

1

1

1

0

1

1

1

1

向左移三位

0

1

1

1

1

0

0

0

■>>右移运算

0x01>>1右移表示，所有的位向左移一位，左侧补0

0

0

0

0

0

0

0

1

向右移一位

0

0

0

0

0

0

0

0

有符号数0xEF>>3右移表示，所有的位向左移一位，有符号左侧补符号位。

1

1

1

0

1

1

1

1

向右移三位

1

1

1

1

1

1

0

1

5.2.2 示例十七

/*

   位运算符

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

    char c1 = 0x01;//十六进制数

    char c2 = 0xEF;

    printf("%d\n", c1 & c2);//与运算

    printf("%d\n", c1 | c2);//或运算

    printf("%d\n", ~c1);    //非运算

    printf("%d\n", c1 ^ c2);//异或运算

    printf("%d\n", c1 << 1);//左移

    printf("%d\n", c2 >> 3);//右移

    system("pause");

    return 0;

}

●输出结果：

1

-17

-2

-18

2

-3

5.2.3 代码分析

示例代码非常简单，分别输出两个char类型变量c1和c2与运算、或运算、非运算、异或运算、左移和右移的结果。

5.2.4 汇编解析

■汇编代码

;C标准库头文件和导入库

include vcIO.inc

.data 

c1      sbyte    1           

c2      sbyte    0EFh

.const

szMsg db "%d",0dh,0ah,0

.code

start:

         movsx eax,sbyte ptr c1

         movsx ebx,sbyte ptr c2     

         and eax,ebx

         invoke printf,offset szMsg,eax;输出结果

         ;

         movsx eax,sbyte ptr c1

         movsx ebx,sbyte ptr c2     

         or eax,ebx

         invoke printf,offset szMsg,eax;输出结果

         ;

         movsx eax,sbyte ptr c1

         not eax

         invoke printf,offset szMsg,eax;输出结果

         ;

         movsx eax,sbyte ptr c1

         movsx ebx,sbyte ptr c2     

         xor eax,ebx

         invoke printf,offset szMsg,eax;输出结果 

         ;

         movsx eax,sbyte ptr c1

         shl eax,1

         invoke printf,offset szMsg,eax;输出结果 

         ;

         movsx eax,sbyte ptr c2

         sar eax,3

         invoke printf,offset szMsg,eax;输出结果 

         ;    

         invoke _getch     

         ret                     

end start

输出结果：

1

-17

-2

-18

2

-3

       上述汇编代码需要关注以下几点：

       变量c1和c2的数据类型为sbyte 8位有符号整型。因为printf函数的参数入栈为32位，因此需要使用movsx指令将变量c1和c2的符号位扩展为32位，然后再进行位运算。汇编指令and与运算，or或运算，not非运算，xor异或运算。

       接下来的移位指令shl为左移指令，将eax的所有数据位左移1位。sar右移指令为有符号数右移指令，将eax的所有数据位右移3位，左侧最高位填充符号位。

【注意】masm32汇编器不支持0x作为前缀的十六进制数格式，改用后缀h表示十六进制数。

■反汇编代码

    char c1 = 0x01;//十六进制数

00FA1838  mov         byte ptr [c1],1 

    char c2 = 0xEF;

00FA183C  mov         byte ptr [c2],0EFh 

    printf("%d\n", c1 & c2);//与运算

00FA1840  movsx       eax,byte ptr [c1] 

00FA1844  movsx       ecx,byte ptr [c2] 

00FA1848  and         eax,ecx 

00FA184A  push        eax 

00FA184B  push        offset string "%d\n" (0FA7B30h) 

00FA1850  call        _printf (0FA104Bh) 

00FA1855  add         esp,8 

    printf("%d\n", c1 | c2);//或运算

00FA1858  movsx       eax,byte ptr [c1] 

00FA185C  movsx       ecx,byte ptr [c2] 

00FA1860  or          eax,ecx 

00FA1862  push        eax 

00FA1863  push        offset string "%d\n" (0FA7B30h) 

00FA1868  call        _printf (0FA104Bh) 

00FA186D  add         esp,8 

    printf("%d\n", ~c1); //非运算

00FA1870  movsx       eax,byte ptr [c1] 

00FA1874  not         eax 

00FA1876  push        eax 

00FA1877  push        offset string "%d\n" (0FA7B30h) 

00FA187C  call        _printf (0FA104Bh) 

00FA1881  add         esp,8 

    printf("%d\n", c1 ^ c2);//异或运算

00FA1884  movsx       eax,byte ptr [c1] 

00FA1888  movsx       ecx,byte ptr [c2] 

00FA188C  xor         eax,ecx 

00FA188E  push        eax 

00FA188F  push        offset string "%d\n" (0FA7B30h) 

00FA1894  call        _printf (0FA104Bh) 

00FA1899  add         esp,8 

    printf("%d\n", c1 << 1);//左移

00FA189C  movsx       eax,byte ptr [c1] 

    printf("%d\n", c1 << 1);//左移

00FA18A0  shl         eax,1 

00FA18A2  push        eax 

00FA18A3  push        offset string "%d\n" (0FA7B30h) 

00FA18A8  call        _printf (0FA104Bh) 

00FA18AD  add         esp,8 

    printf("%d\n", c2 >> 3);//右移

00FA18B0  movsx       eax,byte ptr [c2] 

00FA18B4  sar         eax,3 

00FA18B7  push        eax 

00FA18B8  push        offset string "%d\n" (0FA7B30h) 

00FA18BD  call        _printf (0FA104Bh) 

00FA18C2  add         esp,8 

上述反汇编代码中调用printf函数使用push/call指令，movsx语句中使用byte ptr指定数据类型，其余反汇编代码与汇编代码相同，不再赘述。

练习

1、

int a = -1;

int b = a > 3;

求变量b最后的值

int c = 0;

int d = !c;

求变量d最后的值

2、请写出下出对应的C语言代码。

00401010   push        ebp

00401011   mov         ebp,esp

00401013   sub         esp,48h

00401016   push        ebx

00401017   push        esi

00401018   push        edi

00401019   lea         edi,[ebp-48h]

0040101C   mov         ecx,12h

00401021   mov         eax,0CCCCCCCCh

00401026   rep stos    dword ptr [edi]

00401028   mov         dword ptr [ebp-4],0

0040102F   xor         eax,eax

00401031   cmp         dword ptr [ebp-4],0

00401035   sete        al

00401038   mov         ecx,dword ptr [ebp-4]

0040103B   add         ecx,eax

0040103D   mov         dword ptr [ebp-8],ecx

00401040   push        offset string "pause" (0042201c)

00401045   call        system (00401090)

0040104A   add         esp,4

0040104D   xor         eax,eax

3、

int a = 7;

int b = ( a + 4 >4 ?  12 : 13);

本文摘自编程达人系列教材《汇编的角度——C语言》。