[C++] 비트 연산과 비트 플래그, 비트 시프

 

 

   비트 연산과 비트 플래그

 

인프런 Rookiss님의 'Part1: C++ 프로그래밍 입문' 강의를 기반으로 정리한 필기입니다. 
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비트 연산이란?

 

입력된 두 값을 비트 단위로 나열한 뒤에 비트 연산자로 연산한다.  비트 단위로 연산을 하며 각 자릿수의 연산은 독립적이여서 다른 자릿수의 연산에 영향을 주지 않는다.

 

언제 필요한가?

비트 단위의 조작이 필요할 때 사용. 대표적으로 Bitflag

 

 

비트 연산 종류

 

• ~ bitwise not 
• & bitwise and 
• | bitwise or  
• ^ bitwise xor 

 

NOT

두 입력값이 뒤바뀜. ->> 0은 1, 1은 0으로 뒤바뀌어 출력

 

AND

두 입력값이 모두 1 ->> 1을 출력

 

OR

하나 이상의 입력값이 1 ->> 1을 출력

 

XOR

입력값이 같지 않으면 ->> 1을 출력

 

 

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   비트 시프트

 

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비트 시프트란?

 

비트를 좌우로 이동.

 

 

<< 비트 좌측 이동

• 비트열을 N만큼 왼쪽으로 이동
• 왼쪽의 넘치는 N개의 비트는 버림. 새로 생성되는 N개의 비트는 0.
•  *2를 할 때 자주 보이는 패턴

>> 비트 우측 이동    

• 비트열을 N만큼 오른쪽으로 이동
• 오른쪽의 넘치는 N개의 비트는 버림.
• 왼쪽 생성되는 N개의 비트는 
      - 부호 비트가 존재할 경우: 부호 비트를 따라감 (부호있는 정수라면 이 부분을 유의)
      - 부호 비트가 없는 경우:  0으로 채워짐. ex. unsigned 타입

 

연산자		비트1	비트2	결과		연산 예시
NOT	~	0		1		1010 1110 (174) -------------------~ 0101 0001 (  65)
							1		0
		AND	&	0	0						0		0010 0100 (36) 0000 0100 (  4) ------------------& 0000 0100 (  4)
				0	1		0
1	0			0
1	1			1
OR	|	0	0	0		0100 0001 (65) 0010 1000 (40) ------------------| 0110 1001 (105)
		0	1	1
		1	0	1
		1	1	1
XOR	^	0	0	0		0110 0001 (97) 0100 1011 (75) -----------------^ 0010 1010
		0	1	1
		1	0	1
		1	1	0
<<	<< 1	0101 1010		1011 0100
>>	>> 1	1010 0101		0101 0010

 

 

 

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코드

 

#include <iostream>
using namespace std;

unsigned char flag;  // 부호를 없애야 >> 를 하더라도 부호비트가 딸려오지 않음

int main()
{
#pragma region 비트 연산

    // int a = 1;
    // int b = 123;
    // a = a ^ b;
    // a = a ^ b;   //a값이 다시 1로 돌아옴. 

    // 실습
    // 0b0000 [무적][변이][스턴][공중부양]

    // 무적 상태로 만든다.
    flag = (1 << 3);    //값 8
    
    // 변이 상태를 추가한다 (무적 + 변이)
    flag |= (1 << 2);   //값 4

    // 무적인지 확인하고 싶다? (다른 상태는 관심 없음)
    // bitmask
    bool invincible = ((flag & (1 << 3)) != 0);

    // 무적이거나 스턴 상태인지 확인하고 싶다면?
    // bool mask = (1 << 3 | (1 << 1);     다른방식의 코딩 예시
    bool stunOrInvincible = ((flag & 0b1010) != 0);

#pragma endregion

#pragma region 비트 플래그
#pragma endregion
}