{"id":1326,"date":"2022-06-23T10:56:30","date_gmt":"2022-06-23T13:56:30","guid":{"rendered":"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/?p=1326"},"modified":"2022-06-24T18:03:21","modified_gmt":"2022-06-24T21:03:21","slug":"operadores-bitwise-cpp","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/operadores-bitwise-cpp\/","title":{"rendered":"Operadores bitwise [C\/C++]"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Programadores C\/C++ conhecem diversos operadores da linguagem, embora alguns se mantenham desconhecidos de diversos. A tabela abaixo mostra os operadores da linguagem C\/C++ e sua divis\u00e3o em operadores un\u00e1rios, bin\u00e1rios e tern\u00e1rios. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"627\" src=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC-1024x627.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1329\" srcset=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC-1024x627.png 1024w, http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC-300x184.png 300w, http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC-768x470.png 768w, http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC-1536x940.png 1536w, http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/tiposOperadoresC-2048x1253.png 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dos operadores bin\u00e1rios, alguns realizam opera\u00e7\u00f5es em bits (os <em>bitwise<\/em>s) s\u00e3o os menos conhecidos. Segue uma breve descri\u00e7\u00e3o de cada um deles:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li><strong>&amp;<\/strong> (bitwise AND): compara os bits de dois valores bin\u00e1rios e retorna 1 para cada par de bits iguais a 1, ou seja, o valor \u00e9 1 somente se ambos os bits for 1.<\/li><li><strong>|<\/strong> (bitwise OR): compara os bits de dois valores bin\u00e1rios e retorna 1 se algum dos bits for igual a 1, ou seja, o valor  \u00e9 1 se algum dos bits for 1.<\/li><li><strong>^<\/strong> (bitwise XOR): compara os bits de dois valores bin\u00e1rios e retorna 1 se os dois bits s\u00e3o diferentes. <\/li><li><strong>~<\/strong> (bitwise NOT): Inverte todos os bits de um n\u00famero. Considerando valores decimais, ele incrementa o valor em uma unidade e inverte o sinal.<\/li><li><strong>&lt;&lt;<\/strong> (left shift &#8211; deslocamento de bits para a esquerda): desloca os bits para a esquerda o n\u00famero de bits indicado. Cada deslocamento equivale a multiplicar por 2, ou seja, <em>valor &lt;&lt; 3<\/em>, \u00e9 o mesmo que multiplicar <em>valor<\/em> por 2 tr\u00eas vezes (ou seja, multiplicar por 6). <\/li><li><strong>&gt;&gt;<\/strong> (right shift &#8211; deslocamento de bits para a direita): desloca os bits para a direita o n\u00famero de bits indicado.  Cada deslocamento equivale a dividir o valor por 2, ou seja, <em>valor &gt;&gt; 3<\/em>, \u00e9 o mesmo que dividir <em>valor<\/em> por 2 tr\u00eas vezes. N\u00e3o chega ser o mesmo que dividir um valor por 6, uma vez que cada passo equivale ao resultado da divis\u00e3o considerando apenas a parte inteira da divis\u00e3o. Por exemplo, 36\/6 = 6, enquanto 36&gt;&gt;3 = 4 =&gt; 100100&gt;&gt;1= 10010&gt;&gt;1= 1001&gt;&gt;1= 100 = 4 decimal.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A seguir \u00e9 mostrado o resultado dos operadores <em>bitwise <\/em>AND, OR e XOR aplicados a dois valores. Em cada tabela est\u00e3o os valores em sua representa\u00e7\u00e3o bin\u00e1ria na coluna da direita e na \u00faltima linha o resultado da opera\u00e7\u00e3o. <\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"378\" height=\"101\" src=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1334\" srcset=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise1.png 378w, http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise1-300x80.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 378px) 100vw, 378px\" \/><\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O resultado do operador NOT \u00e9 mostrado abaixo, cujo d\u00edgitos 1 se tornam 0 e vice-versa.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise2.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"249\" height=\"68\" src=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1335\"\/><\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por fim, \u00e9 mostrado abaixo a aplica\u00e7\u00e3o dos operadores >> e &lt;&lt;. Observe que o valor de 5>>1 \u00e9 o mesmo que fazer 5\/2. Como tanto o numerador quanto denominador s\u00e3o n\u00fameros inteiros, somente a parte inteira \u00e9 resultante, ou seja, 5\/2=2.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise3.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"430\" height=\"101\" src=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1336\" srcset=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise3.png 430w, http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/06\/bitwise3-300x70.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 430px) 100vw, 430px\" \/><\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O c\u00f3digo abaixo aplica os operadores <em>bitwise<\/em> para mostrar suas diferen\u00e7as. Para isso s\u00e3o mostrados os valores decimais e seus correspondentes bin\u00e1rios. A fun\u00e7\u00e3o <em>print_binary()<\/em> \u00e9 a respons\u00e1vel por mostrar o valor bin\u00e1rio e considera apenas os 4 primeiros bits (os 4 bits mais a direita). Veja que essa fun\u00e7\u00e3o, al\u00e9m de mostrar os valores em bin\u00e1rios, sua constru\u00e7\u00e3o utiliza os operadores <em>bitwise<\/em> fazendo um <em>left shift<\/em> e <em>right shift<\/em>, e o uso do <em>bitwise AND<\/em>. A fun\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m foi constru\u00edda utilizando um operador tern\u00e1rio, mostrando v\u00e1rios dos operadores da linguagem (s\u00e3o poucas linhas de c\u00f3digo, mas que exigem um bom conhecimento para conseguir entender).<\/p>\n\n\n\n<pre class=\"wp-block-code\"><code lang=\"c\" class=\"language-c\">#include &lt;stdio.h>\n\n\/\/representa uma valor decimal em bin\u00e1rio com 4 bits\nvoid print_binary(unsigned n) {\n    unsigned i;\n    for (i = 1 &lt;&lt; 3; i > 0; i = i >> 1)\n        (n &amp; i) ? printf(\"1\") : printf(\"0\");\n}\n\nint main() {\n   unsigned short a = 5;      \/\/ 0101\n   unsigned short b = 1;      \/\/ 0001\n\n   printf(\"a = %d, b = %d\\n\", a, b);\n   print_binary(a);\n   printf(\" e \");\n   print_binary(b);\n\n   printf(\"\\n a&amp;b = %d - \", a &amp; b);\n   print_binary(a&amp;b); \/\/ 0001\n\n   printf(\"\\n a|b = %d - \", a | b);\n   print_binary(a|b); \/\/ 0101\n\n   printf(\"\\n a^b = %d - \", a ^ b);\n   print_binary(a^b); \/\/ 0100\n\n   printf(\"\\n ~a = %d - \", ~a);\n   print_binary(~a); \/\/ 1010\n   \n   printf(\"\\n ~b = %d - \", ~b);\n   print_binary(~b); \/\/ 1010\n\n   printf(\"\\n a&lt;&lt;1 = %d - \", a &lt;&lt; 1);\n   print_binary(a &lt;&lt; 1); \/\/ 10 e 1010\n\n   printf(\"\\n a>>1 = %d - \", a >> 1);\n   print_binary(a>>1); \/\/ 2 e 0010\n\n   printf(\"\\n b&lt;&lt;2 = %d - \", b &lt;&lt; 2);\n   print_binary(b&lt;&lt;2); \/\/ 4 e 0100\n\n   printf(\"\\n b>>2 = %d - \", b >> 2);\n   print_binary(b>>2); \/\/ 0 e 0000\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Teste o c\u00f3digo em: <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/ideone.com\/6HnADE\" target=\"_blank\">https:\/\/ideone.com\/6HnADE<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Vale dizer que \u00e9 interessante conhecer os operadores <em>bitwise<\/em> para tirar proveito e inclusive otimizar o c\u00f3digo. Veja um comparativo de desempenho do uso do operador de multiplica\u00e7\u00e3o com o <em>left shift<\/em>: <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/competir\/dicas\/otimizacoes-para-o-codigo\/utilize-operadores-bitwise\/\" target=\"_blank\">http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/competir\/dicas\/otimizacoes-para-o-codigo\/utilize-operadores-bitwise\/<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Programadores C\/C++ conhecem diversos operadores da linguagem, embora alguns se mantenham desconhecidos de diversos. A tabela abaixo mostra os operadores da linguagem C\/C++ e sua divis\u00e3o em operadores un\u00e1rios, bin\u00e1rios e tern\u00e1rios. Dos operadores bin\u00e1rios, alguns realizam opera\u00e7\u00f5es em bits (os bitwises) s\u00e3o os menos conhecidos. 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