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− | *'''Bitwise AND (&), Bitwise OR (|), Bitwise XOR (^)''' | + | *'''布尔运算符''' |
− | 按位与(&)
| + | 这些运算符可以用于if条件句中。 |
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− | 按位操作符对变量进行位级别的计算。它们能解决很多常见的编程问题。下面的材料大多来自这个非常棒的按位运算指导。
| + | *'''&&(逻辑与)''' |
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− | 说明和语法
| + | 只有两个运算对象为“真”,才为“真”,如: |
| + | <pre style="color:green"> |
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− | 下面是所有的运算符的说明和语法。进一步的详细资料,可参考教程。
| + | if (digitalRead(2) == HIGH && digitalRead(3) == HIGH) { // 读取两个开关的电平 |
| + | // ... |
| + | } |
| + | </pre> |
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− | 按位与(&)
| + | 如果当两个输入都为高电平,则为“真”。 |
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− | 位操作符与在C + +中是一个&符,用在两个整型变量之间。按位与运算符对两侧的变量的每一位都进行运算,规则是:如果两个运算元都是1,则结果为1,否则输出0.另一种表达方式:
| + | *'''||(逻辑或)''' |
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− | 0 0 1 1 运算元1
| + | 只要一个运算对象为“真”,就为“真”,如: |
− | 0 1 0 1 运算元2
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− | ----------
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− | 0 0 0 1(运算元1&运算元2)-返回结果
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− | 在Arduino中,int类型为16位,所以在两个int表达式之间使用&会进行16个并行按位与计算。代码片段就像这样:
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| <pre style="color:green"> | | <pre style="color:green"> |
− | int a = 92; //二进制: 0000000001011100
| + | |
− | int b = 101; // 二进制: 0000000001100101
| + | if (x > 0 || y > 0) { |
− | int c = a & b; // 结果: 0000000001000100, 或10进制的68
| + | // ... |
| + | } |
| </pre> | | </pre> |
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− | a和b的16位每位都进行按位与计算,计算结果存在c中,二进制结果是01000100,十进制结果是68.
| + | 如果x或y是大于0,则为“真”。 |
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− | 按位与最常见的作用是从整型变量中选取特定的位,也就是屏蔽。见下方的例子。
| + | *'''!(逻辑非)''' |
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− | 按位或(|)
| + | 如果运算对象为“假”,则为“真”,例如 |
| + | <pre style="color:green"> |
| | | |
− | 按位或操作符在C++中是|。和&操作符类似,|操作符对两个变量的为一位都进行运算,只是运算规则不同。按位或规则:只要两个位有一个为1则结果为1,否则为0。换句话说:
| + | if (!x) { |
| + | // ... |
| + | } |
| + | </pre> |
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− | 0 0 1 1 运算元1
| + | 如果x为“假”,则为真(即如果x等于0)。 |
− | 0 1 0 1 运算元2
| + | *'''举例''' |
− | ----------
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− | 0 1 1 1(运算元1 | 运算元2) - 返回的结果
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− | 这里是一个按位或运算在C + +代码片段:
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| <pre style="color:green"> | | <pre style="color:green"> |
− | int a = 92; // 二进制: 0000000001011100
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− | int b = 101; //二进制: 0000000001100101
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− | int c = a | b; // 结果: 0000000001111101, 或十进制的125
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− | </pre>
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− | 示例程序
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− | 按位与和按位或运算常用于端口的读取-修改-写入。在微控制器中,一个端口是一个8位数字,它用于表示引脚状态。对端口进行写入能同时操作所有引脚。
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− | PORTD是一个内置的常数,是指0,1,2,3,4,5,6,7数字引脚的输出状态。如果某一位为1,着对应管脚为HIGH。(此引脚需要先用pinMode()命令设置为输出)因此如果我们这样写,PORTD=B00110001;则引脚2、3、7状态为HIGH。这里有个小陷阱,我们可能同时更改了引脚0、1的状态,引脚0、1是Arduino串行通信端口,因此我们可能会干扰通信。
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− | 我们的算法的程序是:
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− | 读取PORT并用按位与清除我们想要控制的引脚
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− | 用按位或对PORTD和新的值进行运算
| + | if (a >= 20 || a <= 10){} // 如果a的值不在10至20之间,则为“真” |
− | <pre style="color:green">
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− | int i; // 计数器
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− | int j;
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− |
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− | void setup()
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− | DDRD = DDRD | B11111100; //设置引脚2~7的方向,0、1脚不变(xx|00==xx)
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− | //效果和pinMode(pin,OUTPUT)设置2~7脚为输出一样
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− | serial.begin(9600);
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− | } | |
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− | void loop () {
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− | for (i=0; i<64; i++){
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− |
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− | PORTD = PORTD & B00000011; // 清除2~7位,0、1保持不变(xx & 11 == xx)
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− | j = (i << 2); //将变量左移为·2~7脚,避免0、1脚
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− | PORTD = PORTD | j; //将新状态和原端口状态结合以控制LED脚
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− | Serial.println(PORTD, BIN); // 输出掩盖以便调试
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− | delay(100);
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− | }
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− | }
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| </pre> | | </pre> |
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− | 按位异或(^)
| + | *'''注意''' |
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− | C++中有一个不常见的操作符叫按位异或,也叫做XOR(通常读作”eks-or“)。按位异或操作符用‘^'表示。此操作符和按位或(|)很相似,区别是如果两个位都为1则结果为0:
| + | 千万不要误以为,符号为&(单符号)的位运算符“与”就是布尔运算符的“与”符号为&&(双符号)。他们是完全不同的符号。 |
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− | 0 0 1 1 运算元1
| + | 同样,不要混淆布尔运算符||(双竖)与位运算符“或”符号为| (单竖)。 |
− | 0 1 0 1 运算元2
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− | ----------
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− | 0 1 1 0(运算元1 ^运算元2) - 返回的结果
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− | 按位异或的另一种解释是如果两个位值相同则结果为0,否则为1。
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− | 下面是一个简单的代码示例:
| + | 位运算符〜(波浪号)看起来与布尔运算符not有很大的差别!(正如程序员说:“惊叹号”或“bang”),但你还是要确定哪一个运算符是你想要的。 |
− | <pre style="color:green">
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− | int x = 12; // 二进制: 1100
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− | int y = 10; // 二进制: 1010
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− | int z = x ^ y; // 二进制: 0110, 或十进制 6
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− | // Blink_Pin_5
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− | //演示“异或”
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− | void setup(){
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− | DDRD = DDRD | B00100000; //设置数字脚5设置为输出
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− | serial.begin(9600);
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− | }
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− | void loop () {
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− | PORTD = PORTD ^ B00100000; // 反转第5位(数字脚5),其他保持不变
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− | delay(100);
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− | }
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− | </pre>
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| [[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Arduino_%E8%AF%AD%E6%B3%95%E6%89%8B%E5%86%8C/zh 返回Arduino语法手册]] | | [[https://www.microduino.cn/wiki/index.php/Arduino_%E8%AF%AD%E6%B3%95%E6%89%8B%E5%86%8C/zh 返回Arduino语法手册]] |
这些运算符可以用于if条件句中。
只有两个运算对象为“真”,才为“真”,如:
if (digitalRead(2) == HIGH && digitalRead(3) == HIGH) { // 读取两个开关的电平
// ...
}
如果当两个输入都为高电平,则为“真”。
只要一个运算对象为“真”,就为“真”,如:
if (x > 0 || y > 0) {
// ...
}
如果x或y是大于0,则为“真”。
如果运算对象为“假”,则为“真”,例如
if (!x) {
// ...
}
如果x为“假”,则为真(即如果x等于0)。
if (a >= 20 || a <= 10){} // 如果a的值不在10至20之间,则为“真”
千万不要误以为,符号为&(单符号)的位运算符“与”就是布尔运算符的“与”符号为&&(双符号)。他们是完全不同的符号。
同样,不要混淆布尔运算符||(双竖)与位运算符“或”符号为| (单竖)。
位运算符〜(波浪号)看起来与布尔运算符not有很大的差别!(正如程序员说:“惊叹号”或“bang”),但你还是要确定哪一个运算符是你想要的。
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