【从零开始入门unity游戏开发之——C#篇08】逻辑运算符、位运算符

文章目录

一、逻辑运算符
- 1、**`&&`（逻辑与）**
- - 语法：
  - 示例：
- 2、**`||`（逻辑或）**
- - 语法：
  - 示例：
- 3、**`!`（逻辑非）**
- - 语法：
  - 示例：
- 4、**`^`（逻辑异或）**
- - 语法：
  - 示例：
- 5、**短路运算**
- - 示例：
- 6、**结合使用逻辑运算符**
- - 示例：
- 7、总结
二、位运算符
- 1、**按位与（`&`）**
- - 语法：
  - 示例：
- 2、**按位或（`|`）**
- - 语法：
  - 示例：
- 3、**按位异或（`^`）**
- - 语法：
  - 示例：
- 4、**按位取反（`~`）**
- - 语法：
  - 示例：
- 5、**左移（`<<`）**
- - 语法：
  - 示例：
- 6、**右移（`>>`）**
- - 语法：
  - 示例：
- 7、**组合位运算符**
- - 设置某一位为 `1`：
  - 清除某一位为 `0`：
  - 切换某一位：
- 8、**位运算应用**
- - 示例：检查一个数是否为偶数
- 9、总结
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完结

一、逻辑运算符

逻辑运算符优先级低于条件运算符算术运算
多个逻辑与组合运用，在没有括号的情况下，从左到右依次看即可。有括号先看括号内

1、`&&`（逻辑与）

用法： && 运算符用于检查两个条件是否都为 true。只有当两个条件都为 true 时，整个表达式才为 true，否则为 false。

规侧： 对两个bool值进行逻辑运算有假侧假同真为真

语法：

条件1 && 条件2

示例：

bool a = true;
bool b = false;
bool result = a && b;  // false，因为 b 是 false
Console.WriteLine(result);  // 输出: false

2、`||`（逻辑或）

用法： || 运算符用于检查两个条件中至少有一个为 true。如果任意一个条件为 true，整个表达式就为 true，只有两个条件都为 false 时，结果才为 false。

规侧：对两个bool值进行逻辑运算有真则真同假为假

语法：

条件1 || 条件2

示例：

bool a = true;
bool b = false;
bool result = a || b;  // true，因为 a 是 true
Console.WriteLine(result);  // 输出: true

3、`!`（逻辑非）

用法： ! 运算符用于反转布尔值。它将 true 转换为 false，将 false 转换为 true。

规则：对一个bool值进行取反，真变假，假变真

语法：

!条件

示例：

bool a = true;
bool result = !a;  // false，因为 a 是 true，!a 就是 false
Console.WriteLine(result);  // 输出: false

4、`^`（逻辑异或）

用法： ^ 运算符用于检查两个条件是否相异。当两个条件的值不同（即一个为 true，另一个为 false）时，结果为 true；当两个条件相同（都为 true 或都为 false）时，结果为 false。

语法：

条件1 ^ 条件2

示例：

bool a = true;
bool b = false;
bool result = a ^ b;  // true，因为 a 和 b 不相同
Console.WriteLine(result);  // 输出: true

5、短路运算

C# 中的 && 和 || 运算符是短路运算符。这意味着：

对于 && 运算符，如果第一个条件为 false，则第二个条件不再被检查，因为无论第二个条件是什么，结果都会是 false。
对于 || 运算符，如果第一个条件为 true，则第二个条件不再被检查，因为无论第二个条件是什么，结果都会是 true。

示例：

bool a = false;
bool b = true;
bool result = a && b;  // false, 不检查 b 的值，因为 a 已经是 false
Console.WriteLine(result);  // 输出: false

6、结合使用逻辑运算符

你可以将多个逻辑运算符组合使用，来处理更复杂的条件表达式。

!(逻辑非)优先级最高，&&(逻辑与)优先级高于||（逻辑或）

逻辑运算符优先级低于算数运算符、条件运算符（逻辑非除外）

示例：

bool a = true;
bool b = false;
bool c = true;bool result = (a || b) && c;  // (true || false) && true -> true && true -> true
Console.WriteLine(result);  // 输出: true

7、总结

C# 中的逻辑运算符帮助你进行条件判断、控制程序流。以下是常见的运算符总结：

&&（逻辑与）：两个条件都为 true 时结果为 true。
||（逻辑或）：至少有一个条件为 true 时结果为 true。
!（逻辑非）：反转布尔值。
^（逻辑异或）：两个条件不同为 true，相同为 false。

二、位运算符

位运算符是操作整数类型（如 int, long, short 等）中各个二进制位的运算符。

位运算符主要用数值类型进行计算的，将数值转换为2进制再进行位运算

多个数值进行位运算，没有括号时，从左到右依次计算

1、按位与（`&`）

功能： 对两个操作数的每一位进行“与”运算。只有两个对应的位都为 1 时，结果位才为 1；否则结果位为 0。

有0则0

语法：

a & b

示例：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int b = 3;  // 二进制: 0011
int result = a & b;  // 结果: 1, 二进制: 0001
Console.WriteLine(result);  // 输出: 1

2、按位或（`|`）

功能： 对两个操作数的每一位进行“或”运算。只要两个对应的位中有一个为 1，结果位就为 1，只有两个位都为 0 时，结果位才为 0。

有1则1

语法：

a | b

示例：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int b = 3;  // 二进制: 0011
int result = a | b;  // 结果: 7, 二进制: 0111
Console.WriteLine(result);  // 输出: 7

3、按位异或（`^`）

功能： 对两个操作数的每一位进行“异或”运算。当两个位相同（都为 0 或都为 1）时，结果为 0；当两个位不同（一个为 0，另一个为 1）时，结果为 1。

相同为0，不同为1

语法：

a ^ b

示例：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int b = 3;  // 二进制: 0011
int result = a ^ b;  // 结果: 6, 二进制: 0110
Console.WriteLine(result);  // 输出: 6

4、按位取反（`~`）

功能： 对操作数的每一位进行“取反”运算。即 0 变为 1，1 变为 0。

0变1， 1变0

语法：

~a

示例：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int result = ~a;  // 结果: -6, 二进制: 1010（在二进制补码表示中）
Console.WriteLine(result);  // 输出: -6

说明： 取反会将整数转换为其补码表示，导致负数结果。

5、左移（`<<`）

功能： 将二进制位向左移动指定的位数。左移几位右侧补0。

语法：

a << n

n 是你希望左移的位数。

示例：

int a = 5; //二进制为101
int c = a << 5;
//就是将a的二进制向左移动5位，右侧补0
//移动1位 1010
//移动2位 10100
//移动3位 101000
//移动4位 1010000
//移动5位 10100000 => 转10进制 = 160
Console.WriteLine(c);//输出160

6、右移（`>>`）

功能： 将二进制位向右移动指定的位数。右移几位，右侧去掉几个数。

语法：

a >> n

n 是你希望右移的位数。

示例：

int b = 5; //101
int d = b >> 2;
//就是将b的二进制向右移动2位，左侧补符号位
//移动1位 10
//移动2位 1
Console.WriteLine(d);//输出1

7、组合位运算符

位运算符可以组合使用来解决更复杂的问题。常见的做法是通过位运算来设置、清除或切换某一位。

设置某一位为 `1`：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int result = a | (1 << 2);  // 设置第3位为1, 结果: 7, 二进制: 0111
Console.WriteLine(result);  // 输出: 7

清除某一位为 `0`：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int result = a & ~(1 << 2);  // 清除第3位为0, 结果: 1, 二进制: 0001
Console.WriteLine(result);  // 输出: 1

切换某一位：

int a = 5;  // 二进制: 0101
int result = a ^ (1 << 2);  // 切换第3位, 结果: 1, 二进制: 0001
Console.WriteLine(result);  // 输出: 1

8、位运算应用

位运算在以下场景中非常有用：

权限管理： 利用位掩码（bitmask）管理不同的权限。
检查奇偶： 通过位与操作检查一个数字是奇数还是偶数。
高效的计算： 位移运算比乘除法运算更高效，适合用在性能要求较高的应用中。

示例：检查一个数是否为偶数

int a = 6;
bool isEven = (a & 1) == 0;  // 如果最后一位是0，则为偶数
Console.WriteLine(isEven);  // 输出: True

9、总结

位运算符在 C# 中非常强大，它们主要用于二进制位的操作。常见的位运算符有：

&：按位与
|：按位或
^：按位异或
~：按位取反
<<：左移
>>：右移

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