BIT 연산자

Bit 연산자?

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• bit 연산이란 데이터의 최소단위(bit, 0,1)의 연산을 위해 사용되는 부호들을 의미한다. 
• 비트 연산자의 피연산자는 정수 계열 형식(int, long , uint 등)이여야 한다.
• 개인적으로 실무에서 구현당시 직접 사용할 일은 거의 없으나 펌웨어, 각종 라이브러리 에서 사용되어지기 때문에 원리는 꼭 이해를 하고 있어야한다.

연산자의 종류

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• & ( AND 연산자 ) [AND] : 피연산자 서로의 비트를 비교하여 양쪽 모두 1인 경우에만 해당비트는 1로 설정된다.
• 0000 1111 & 0000 1010 = 0000 1010      
• | ( 포괄적 OR 연산자 ) [OR] : 피연산자 서로의 비트중 한쪽이 1인경우 해당비트는 1로 설정된다.
• 0000 1111 | 0000 1010 = 0000 1111
• ^( 베타적 OR 연산자 ) [XOR] : 피연산자 서로의 비트가 서로 다를 경우 해당비트는 1로 설정된다.
• 0000 1111 & 0000 1010 = 0000 0101
• << (왼쪽 쉬프트 연산) : 피연산자의 비트를 우항에 지정된 비트 수만큼 왼쪽으로 이동한다.
• 0000 1111 << 4 = 1111 0000 
• >> (우측 쉬프트 연산) : 피연산자의 비트를 우항에 지정된 비트 수만큼 오른쪽으로 이동한다.
• 1111 0000 >> 4 = 0000 1111

• 주의사항
• 피연산자가 양수인 경우 쉬프트연산(>>) 수행시 좌측에 추가되는 비트는 0이다.
• 0000 1111 >> 2 = 0000 0011
•  음수인경우 우측 쉬프트 연산(>>) 수행시 좌측에 추가되는 비트는 1이니 이점을 주의해야한다.
• 1111 1001 >> 2 = 1111 1110 

Example

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• int형 값을 32bit 형태로 출력해주는 프로그램.

// int형 input을 32bit 로 변환하여 출력해주는 프로그램.
void printBit(int input)
{
	int i,check = 1;
	char bit;

	for(i=31;i>=0;i--)
	{
		bit=(input&(1<<i))?1:0; // i 번째 bit를 뽑아낸다
		printf("%d", bit);
		if(i%4 == 0) printf(" ");
	}
	printf("\n");
}

• 연산

int main(void)
{
	int a = 0xFFFF; // 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111
	int b = 0xF0F0F0F0; // 1111 0000 1111 0000 1111 0000 1111 0000

	printf("a : %d ,b : %d\n", a,b);

	printBit(a);
	printBit(b);
	printf("AND연산 : "); 
	printBit(a & b); // AND
	printf("OR연산 : "); 
	printBit(a | b); // OR
	printf("XOR연산 : "); 
	printBit(a ^ b); // XOR
	printf("NOT연산 : "); 
	printBit(~a);
	printf("NOT연산 : "); 
	printBit(~b);
	printf("오른쪽 쉬프트 4 : "); 
	printBit(a >> 4);
	printf("오른쪽 쉬프트 4 : "); 
	printBit(b >> 4);

	return 0;
}

• 결과

붉은색 영역처럼 음수에 우측쉬프트를 수행할경우 좌측 비트는 1이 추가된다.

• Set ( 특정 비트를 1로 만드는 연산 ) TBC...
  
• Clear ( 특정 비트를 0으로 만드는 연산 ) TBC...

Reference.

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• Wiki - bit
  
• MSDN - 비트 연산자