五、位運算

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五、位運算 ​ 位運算主要計算記憶體中每個小格的數據 1、輸出二進位內容 頭文件調用 語法 示例 include <bitser> std::bitset<要顯示的二進位位數>(要顯示的變數) std::cout << std::bitset<16>(a); //二進位內容輸出 #include <i ...


五、位運算

​ 位運算主要計算記憶體中每個小格的數據

1、輸出二進位內容
頭文件調用 語法 示例
include <bitser> std::bitset<要顯示的二進位位數>(要顯示的變數) std::cout << std::bitset<16>(a); 
//二進位內容輸出
#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
    int a{ 0b100000001100 };
    std::cout << std::bitset<16>(a);  
}

2、左移、右移

1）左移：左移相當於*2，即a*(2n)，如a左移2位，即a*(22)

#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
    int a{ 0b100000001100 };
    std::cout <<"左移8位前：" << std::bitset<16>(a) << std::endl;

    a <<= 8;  //a=a<<8
    std::cout <<"左移8位前："<< std::bitset<16>(a)<<std::endl;
}

2）右移：右移相當於/2，即a/(2n)，如a右移2位，即a/(22)

#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
    int a{ 0b100000001100 };
    std::cout <<"左移8位前：" << std::bitset<16>(a) << std::endl;

    a <<= 8;  //a=a<<8    左移8位
    std::cout <<"左移8位前："<< std::bitset<16>(a)<<std::endl;

    a >>= 8;  //右移8位
    std::cout << "右移8位後：" << std::bitset<16>(a) << std::endl;

}

註：位運算左右移，正數補0，負數補1

#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
    //int a{ 0b100000001100 };
    int a{ -3 };
    std::cout << a << std::endl;
    std::cout << "左移8位前：" << std::bitset<16>(a) << std::endl;

    a <<= 8;  //a=a<<8    左移8位
    std::cout << "左移8位前：" << std::bitset<16>(a) << std::endl;

    a >>= 8;  //右移8位
    std::cout << "右移8位後：" << std::bitset<16>(a) << std::endl;

}

註：在某些CPU下，*2操作會自動轉化為位運算，因位運算運算較快。位運算時最好用unsigned類型，因為unsigned類型，在任何CPU下一定是補1，而int類型可能補0或者補1

3、求反運算、與運算

1）求反運算（~）：按位取反，0變1、1便0

#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
	int test{ 0xFFFF };
	std::cout << "求反之前："<< std::bitset<32>(test) << std::endl;

	test = ~test; //求反
	std::cout << "求反之後："<< std::bitset<32>(test) << std::endl;
}

2）與運算（&）：見0為0，一般用於保留高位

//獲取地址高位
#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
	using std::showbase;   //顯示八進位和十六進位首碼
	int test{ 0x2833 };
	std::cout << "正常  輸出：" << std::hex<<showbase<<test << std::endl;

	test = test & 0xFF00; //與運算

	std::cout << "與運算之後：" << std::hex <<showbase<<test<< std::endl;
}

4、或運算、異或運算

1）或運算（ | ）：見1則為1，常用於，只要燈沒打開，就把它打開

#include <iostream>
#include <bitset>

//直接將0x2833,調整位0xFF33，即將高位寫滿
int main()
{
	using std::showbase;   //顯示八進位和十六進位首碼
	int test{ 0x2833 };
	std::cout << "正常  輸出：" << std::hex << showbase << test << std::endl;

	test = test | 0xFF00; //或運算

	std::cout << "或運算之後：" << std::hex << showbase << test << std::endl;
}

2）異或運算（ ^ ）：相同為0，不同為1

#include <iostream>
#include <bitset>

int main()
{
	using std::showbase;   //顯示八進位和十六進位首碼
	int test{ 0x2833 };
	std::cout << "正常  輸出：" << std::hex << showbase << test << std::endl;

	test = test ^ 0xFF00; //異或運算

	std::cout << "或運算之後：" << std::hex << showbase << test << std::endl;
}

5、案例：完善游戲激活碼，需求如下

1）我們收到了一位用戶的激活請求，用戶的硬體碼為：930529060092641281,我們需要回饋給用戶一個激活碼，該激活碼是N組16進位數，每組4位。例如：192E-987E-675E-3E98-9172-972E。設計我們游戲中的激活部分程式，通過輸出該激活碼可以激活用戶的游戲，

2）激活碼中包含了16個等級的初始金幣禮包，計算方式為：等級*等級*10000，包含了用戶初始幸運屬性，分為16個等級，這將影響到用戶日後游戲中的爆率。

3）我們還贈送了三件裝備，分別是武器、護甲、首飾、這三件裝備等級分為16個階，適用不同的等級階段，最高可以強化至16，比如武器，可以是16階強化+16。根據激活碼對用戶初始裝備進行強化

4）同時要求我們的激活碼還具備一定的防偽能力，能夠與用戶的硬體碼相呼應，即在其他的電腦中不能使用（我們假設用戶提交的硬體碼是唯一的）

#include <iostream>

int main()
{
	long long mcode{ 930529060092641281 }; //用戶提供的硬體碼
	long long test_code{ (int)0xF2349876EF56CA24LL }; //內置測試碼
	long long end = mcode ^ test_code;  //第一次異或，計算出激活碼
	//std::cout << end << std::endl;     
	std::cout << "給予用戶的激活碼為："<< std::hex << end << "2556595f" << std::endl;  //給用戶的激活碼，f316 18bf ef56 ca25 2556 595f

	//模擬用戶輸入激活碼,1、2、3、4組代表機器碼，5、6組代表用戶初始屬性
	unsigned short in_code1, in_code2, in_code3, in_code4, in_code5, in_code6;
	std::cin >> std::hex;    //因激活碼為16進位數，因此切換輸入流為16進位
	std::cout << "請輸入第一組激活碼：";
	std::cin >> in_code1;
	std::cout << "請輸入第二組激活碼：";
	std::cin >> in_code2;
	std::cout << "請輸入第三組激活碼：";
	std::cin >> in_code3;
	std::cout << "請輸入第四組激活碼：";
	std::cin >> in_code4;
	std::cout << "請輸入第五組激活碼：";
	std::cin >> in_code5;
	std::cout << "請輸入第六組激活碼：";
	std::cin >> in_code6;

	//將用戶輸入的激活碼，按照每組進行取出
	long long end_final{};
	long long ls{}; //臨時變數
	ls = in_code1;
	ls <<= 48;      //獲取到第一組激活碼
	//std::cout << ls << std::endl;  //f316000000000000
	end_final |= ls;

	ls = in_code2;
	ls <<= 32;
	end_final |= ls;    
	//std::cout << ls << std::endl; //18bf00000000

	ls = in_code3;
	ls <<= 16;
	//std::cout << ls << std::endl; //ef560000
	end_final |= ls;
	end_final |= in_code4;
	std::cout <<"取出的用戶激活碼為："<< end_final << std::endl;  //將用戶輸入的激活碼，完整取出

	long long mcode_calc = end_final ^ test_code;     //將用戶輸入的激活碼和游戲內置測試碼進行比較，若計算結果不是用戶機器碼，則不予激活
	std::cout << "計算出的用戶機器碼為："<<std::dec << mcode_calc << std::endl;

	if (mcode_calc == mcode)
	{
		std::cout << "你輸入的激活碼正確，游戲激活成功！！！\n";
		//f316 18bf ef56 ca25 2556 595f
		//定義第1位至8為分別代表金幣禮包等級、幸運等級、武器的階、武器的強化等級、護甲的階、護甲的強化等級、首飾的階、首飾的強化等級、
		unsigned gmoney{};   //金幣禮包等級
		gmoney = (in_code5 & 0xF000) >> 12;  //0x2000
		gmoney *= gmoney;
		gmoney *= 10000;
		std::cout << "你獲得的初始金幣為：" << gmoney << std::endl;
		
		char gluck{};  //角色幸運等級
		gluck = (in_code5 & 0x0F00) >> 8;  //0x0500
		std::cout << "你的幸運值為：" << (short)gluck << std::endl;

		char weapon_lv; //武器的階
		weapon_lv = (in_code5 & 0x00F0) >> 4;
		std::cout << "你的武器階為：：" << (short)weapon_lv << std::endl;

		char weapon_ev; //武器的強化
		weapon_ev = (in_code5 & 0x000F) ;
		std::cout << "你的武器階為：：" << (short)weapon_ev << std::endl;

		char army_lv{}; //護甲的階
		army_lv = (in_code6 & 0xF000) >> 12;
		std::cout << "你的護甲階為：：" << (short)army_lv << std::endl;

		char army_ev{}; //護甲的等級
		army_ev = (in_code6 & 0x0F00) >> 8;
		std::cout << "你的護甲等級為：" << (short)army_ev << std::endl;

		char neck_lv{}; //首飾的階
		neck_lv = (in_code6 & 0x00F0) >> 4;
		std::cout << "你的首飾階為：" << (short)neck_lv << std::endl;

		char neck_ev{}; //首飾的等級
		neck_ev = (in_code6 & 0x000F);
		std::cout << "你的首飾等級為：" << (short)neck_ev + 1<< std::endl;
	}
	else
	{
		std::cout << "你輸入的激活碼錯誤，游戲激活失敗！！！\n";
	}
}


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