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C Grundkurs

Bit-Operatoren

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In diesem Video erhalten Sie einen kleinen Einstieg in das Konzept der bitweisen Operatoren (Verschiebungsoperatoren und Komplementoperator).
04:34

Transkript

C ist eine Sprache die sehr stark auch auf Binär-Ebene arbeiten kann oder anders ausgedrückt, mit C können Sie einzelne Bits manipulieren und zwar sehr, sehr gut. Das heißt, auch die Operatoren, die in C zur Verfügung stehen, können auf Bit-Ebene arbeiten. Das ist alles andere als trivial und wir wollen hier auch nur in diesem Video einen kleinen Einstieg wagen. Im Grunde sind Operatoren, wie das kaufmänische "und", das "oder" oder das "Caret" für x or, bei Vergleichen wie man verknüpfen möchte, also Verknüpfungsoperatoren, Binäroperatoren. Das heißt, sie arbeiten auf Bit-Ebene, aber sie werden gerade in der Verbindung von Vergleichen ebenso eingesetzt. Aber es gibt auch weitere spezielle Operatoren, die hauptsächlich zur Bit-Manipulation benutzt werden. Da ist beispielsweise der Komplementär Operator. Ich habe hier eine Variable a vom Typ int und ich kann die hier ausgeben. Ich kann aber auf diese Variable auch das Tilde-Symbol anwenden. Das ist diese Schlange. Wir schauen uns mal an was da rauskommt. Minus 3. Das scheint jetzt erstmal überhaupt nicht erklärbar woher das kommt, aber was dieser Operator macht, ist alle Bits umdrehen. Beim Operanten wo bisher eine 0 steht, in der Binärdarstellung, steht jetzt eine 1 und wo eine 1 steht, steht eine 0. Und dann wird wieder zurückgewandelt in diese Ausgabe und die Zahl, die von diesem umgedrehten Bit-Muster repräsentiert wird, die wird jetzt hier ausgegeben. Natürlich müssen Sie für ein Verständnis an dieser Stelle bis auf die Binär-Ebene runter und das macht die Sache eben nicht trivial. Oder schauen wir uns mal den Verschiebungsoperator an. Der Verschiebungsoperator ist auch ein Binäroperator und der verschiebt die Bits in eine ganz bestimmte Richtung. In diesem Fall werden alle Bits der Binärdarstellung der Zahl 2, um eine Stelle nach rechts verschoben. Und damit kommen wir zur Darstellung von 1. Die Zahl 2 wird ja binär als 1 0 dargestellt und wenn ich diese 1 eine Stelle nach rechts schiebe, habe ich auch die Binärdarstellung von 1. Wenn ich hingegen in die andere Richtung schiebe, komme ich zur Binärdarstellung von 4, denn die Zahl 2 wird binär dargestellt als 1 0, die Zahl 3, 1 1 und für die Zahl 4 müssen wir wieder eine Stelle nach links gehen, also 1 0 0. Nun ja, und ich habe hier die 1, die bisher auf der zweiten Stelle steht, um eine Stelle nach links geschoben. Um 2 Stellen, dann käme ich zur 8. Um 3 Stellen, dann komme ich zur 16. Sie können sich merken, dass die Bitweisen Operatoren in C ganz stark auf dem Verständnis des dualen Zahlensystems aufbauen, des binären Zahlensystems und Sie Bit damit manipulieren können. Als Einsteiger werden Sie in der Regel damit nicht konfrontiert, mit Ausnahme von "und", oder "und x or", was aber von der logischen Anwendung her eben als logische Operatoren verstanden wird, obwohl Sie intern auch auf Bit-Ebene arbeiten. Das braucht Sie aber nicht weiter zu kümmern. Zum Abschluss dieses Videos sei noch das binäre "nicht", das "not" erwähnt, das ist dieses Schlangensymbol. Es kann sein, dass Sie dieses auch mal in C Quelltexten sehen, das dreht Bits einfach um. Aber wie gesagt, Einstieg in C werden Sie relativ wenig mit Binär-Operatoren arbeiten außer, dass Sie logische Ausdrücke möglicherweise miteinander verknüpfen und die binären Verwandten der logischen Operatoren verwenden.

C Grundkurs

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4 Std. 36 min (70 Videos)
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