비트 연산자

비트연산자

정수형 타입에만

			논리 게이트
&	AND	두 비트 모두 1 이면 1, 나머지 0
|	OR	두 비트 모두 0 이면 0, 나머지 1
^	XOR	두 비트가 서로 다르면 1, 서로 같으면 0
~	NOT	1의 보수
<<	왼쪽 Shift	왼쪽으로 비트 이동 (값 커짐 - 곱셈)
>>	오른쪽 Shift	오른쪽으로 비트 이동 (값 작아짐 - 나눗셈)

 

시프트 연산자

*2 의 경우 << 1      *4 의 경우 << 2

/2 의 경우 >> 1       /4 의 경우 >> 2

 

따라서 다음과 같은 식이 성립

x * 2ⁿ  ==   x << n         

x / 2ⁿ   ==   x >> n

 

#include <bitset>

int i = 1;
i = i << 30;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // 1073741824     01000000000000000000000000000000
i = i << 1;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // -2147483648    10000000000000000000000000000000  (부호비트 1 / 나머지 0 -> int 최소값)
i = i << 1;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // 0              00000000000000000000000000000000   (32비트인데 더 밀어버려서 overflow 발생 / 새로운 비트 0 으로 채워짐)
i = i >> 2;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // 0              00000000000000000000000000000000   0을 아무리 밀어도 0

#include <bitset>

int i = pow(2,4);
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // 16   00000000000000000000000000010000
i = i >> 5;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // 0    00000000000000000000000000000000
i = i << 3;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // 0    00000000000000000000000000000000   0을 아무리 밀어도 0

 

왼쪽 Shift는 연산 시 0으로 채워짐

오른쪽 Shift 관련

int i = -100;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // -100   11111111111111111111111110011100
i = i >> 2;
cout << i << "   " << bitset<32>(i) << endl;  // -25    11111111111111111111111111100111

부호 비트가 1이면 오른쪽 시프트 연산 시 1로 채워짐

unsigned 와 양수일 경우 0이 채워짐

 

 

산술 연산자

덧셈 / 뺄셈 / 곱셈 / 나눗셈은 위의 논리 게이트들의 조합으로 이루어진 논리 회로에 의해 계산된다.

대충 4비트 감가산기	대충 4비트 곱셈기	대충 4비트 나눗셈기
대충 4비트 가/감산기 가산기 - AND / XOR / OR 로 구성 감산기 - 가산기 + NOT + Carry	대충 4비트 곱셈기 가산기 + Shift + AND	대충 4비트 나눗셈기 감산기 + Shift + 비교 + 조건분기

비트 연산자가 훨씬 빠른 이유