今回も前回の続き、ビット演算について話します。今回はそのうちのＮＯＴとビットシフトについて話したいと思います。
今回の要点です。
では、いってみましょう。
早速ＮＯＴ（論理否定）についての話に入りましょう。Ｃ／Ｃ＋＋言語の演算子は ~ で、１つの数値から、１つの演算結果を導き出します。先ずは計算例を見てみましょう。（数値は２進数です。）
~０１１１＝１０００
つまり、全ビットを反転します。これがＮＯＴです。
青が０、赤が１とすると、こんな感じになります。
| ~ | |
＝ | |
これは非常に簡単ですね。
さて、次はＮＯＴの利用法について話しましょう。
先ずは、下の計算を見て下さい。
~００００１０００ ―――――――――― １１１１０１１１ ＆）０１１１１０１０ ―――――――――― ０１１１００１０
このように、ＮＯＴは普通ＡＮＤと組み合わせて、特定のビットを０にするときに使います。もちろんＡＮＤ単独でもできますが、ＮＯＴと組み合わせて使う方が便利で分かりやすいときがあります。このＮＯＴとＡＮＤを組み合わせた計算を、特にＮＡＮＤと呼ぶことがあります。
次はビットシフトです。Ｃ／Ｃ＋＋言語の演算子は >> と << で、２つの数値から、１つの演算結果を導き出します。cout にもこの演算子を使うので、cout などと組み合わせて使うときは、全体をカッコで囲むようにしましょう。では、先ずは計算例を見てみましょう。（数値は２進数と１０進数の混在です。）
０００１０１０１ ０００１０１０１ ＜＜ ３ ＞＞ ２ ―――――――――― ―――――――――― １０１０１０００ ０００００１０１
つまり、その名の通りビットを右へ左へずらします。これがビットシフトです。ビットの無くなってしまうところは０で埋められ、ビットの溢れてしまうところは切り捨てられてしまいます。
これも非常に簡単ですね。
さて、次はビットシフトの利用法について話しましょう。
先ずは、下の計算を見て下さい。
００００１０１０ ＝ １０ ＜＜ ３ ―――――――――― ０１０１００００ ＝ ８０
ビットを左に３ずらすと、値は８倍されました。この８というのは２の３乗です。これは偶然ではなく、こうなるものなのです。ビットを左に３つずらすということは、結局の所（１０００）2倍（＝８倍）することなのですから。
１０進数で考えるともっとよくわかります。１２３を左に３つシフトすると１２３０００です。これは元の値を１０００（＝１０の３乗）倍したことになりますね。
また、ビットを右にずらすと今度は割り算になります。このように、ビットシフトは２の累乗での乗除に用いられます。
ほかにも、第ｘビットを作り出すのにも使います。
#define BIT(x) (1 << (x))
というマクロを作れば、BIT(0) で第０ビットのみが、BIT(4) で第４ビットのみが１になった値を表現することができます。
また、for 文で
unsigned int i, x = 105054;
for(i = 1; i; i <<=1)
{
if(x & i)...
else...
}
のようにすると、第０ビットが１かどうか、第１ビットが１かどうか...と、ビットスキャンを行うことができます。
これで全てのビット演算子を紹介し終えました。最後に、ビット演算子を使って次の問題を解いてみて下さい。答は第５０章で解説します。
４４は４４、８１は８４、というように、その数以上の４の倍数のうち最も小さい数を求める式を作って下さい。
まぁ、とりあえず言っておきますが、別にビット演算子だけしか使っていけないわけではありません。それに、ビット演算子の全てを使うわけではありません。まぁ、頭の体操ということで。
では今回の要点です。
次回はビット演算の花形、フラグ処理について話したいと思います。それでは。
Last update was done on 2000.1.20
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