【实战运用】定点数，位运算符及其在开发中的实际运用

本文主要是介绍【实战运用】定点数，位运算符及其在开发中的实际运用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

定点数，位运算符及其在开发中的实际运用

导语：
主要内容：
- 一、定点数的定义：
- 二、定点数的原码、反码与补码：
- 三、定点小数：
- 四、位运算符：
- 五、开发中定点数的实际运用
- - - 1.假如后台定义的某个数据结构如下：
    - 2.假如后台定义的某个接口参数如下：
尾语

导语：

从大学开始学习web前端，到现在从事小游戏开发工作，偶尔会把一些学到的关联内容记在云笔记上，最近突然发现笔记内容有点多，而且乱，所以借此机会整理一下笔记，顺便巩固下内容。

主要内容：

一、定点数的定义：

定点数指小数点在数中位置固定不变的数。定点数分为定点整数和定点小数，由于小数点位置固定不变，所以存储时小数点不进行存储，按照约定的位置计算数值。原理上讲，小数点的位置可以位于任何位置，但通常将定点数表示成纯小数或纯整数。

二、定点数的原码、反码与补码：

十进制定点正整数23，二进制表示为10111，10111即为23的原码，实际上，计算机对定点数的存储采用补码的形式，负整数的补码与原码不同，为何计算机中负整数的补码计算规则采用上述方式呢？因为计算机为了便于运算，将减法变为加法，才将整数以补码的形式存储。
正数：原码=反码=补码
负数：反码=原码符号位为1不变，其它位取反，补码=反码+1
例如：
[23]原=[23]反=[23]补=00010111
[-23]原=10010111
[-23]反=11101000
[-23]补=11101001

对于定点数，由补码转换为十进制数值的规则如下：
十进制数值=(-1)符号位符号位位权+其它位*其它位权
例如:
(-1)12^7+1*26+12^5+0*24+12^3+0*22+0*2^1+1*20
=-128+64+32+0+8+0+0+1
=-128+105 = 23

三、定点小数：

实际上，对于定点小数的存储，计算机是不存储小数点的，但小数点的位置必须知道，不然计算机无法知道真实数值。计算机作何知道小数点的位置呢？那么就需要有一个定点小数的规范。假设机器字长8 bits，我们规定从左至右，第一位为符号位，接着后5位表示定点小数的整数部分，后两位表示定点小数的小数部分。那么26.5的实际存储形式为01101010，也就不难发现了一个问题，精度问题，也正是由于对定点小数并无统一的规范，且数值表示的范围和精度有限，所以普通计算机对于小数的表示采用浮点数形式，类似的如C/C++中，没有定点小数类型，一般使用单精度浮点数float和双精度浮点数double来表示小数。

四、位运算符：

& 位与
如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1，否则为0
| 位或
两个相应的二进制位中只要有一个为1，该位的结果值为1
^ 位异或
若参加运算的两个二进制位值相同则为0，否则为1
~ 取反
~是一元运算符，用来对一个二进制数按位取反，即将0变1，将1
<< 左移
用来将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0
>> 右移
将一个数的各二进制位右移N位，移到右端的低位被舍弃，对于无符号数，高位补0

五、开发中定点数的实际运用

1.假如后台定义的某个数据结构如下：

message UserInfo{
required int32 userID = 1;//用户ID
required string nickName = 2;//用户昵称
required string picUrl = 3;//用户头像
optional int32 status = 4;//用户状态 bit0:身份标识(0队员1队长) bit1:准备状态(0未1已准备) bit2:离线状态(0未离1已离)
}
1.判断用户身份标识：
(info&& info.status & 1)
2.判断用户准备状态：
(info&& info.status & 2)
3.修改用户状态为准备：
info.status |= 2;
4.修改用户状态为未准备：
info.status &= ~2;
5.判断用户离线状态：
(info&& info.status & 4)
6.修改用户状态为离线：
info.status |= 4;
7.修改用户状态为未离线：
info.status &= ~4

2.假如后台定义的某个接口参数如下：

extend扩展字段 bit1:是否XXX bit2:是否XXXX bit3:XXX bit4:XXXXX bit5:XXXX bit6XXXX
假设我们要extend代表bit6，我们该如何传参呢？
（0b前缀代表二进制数，0x前缀代表16进制数，0o前缀代表8进制数）
1.extend = 0b1000000; //直接定义参数extend为二进制数，且bit6为1
2. var iOld = 2; //等于二进制 10
extend = iOld << 5; //左移5位，也满足条件，bit6为1