【初心者向け】C言語のビット演算子の種類と使い方を徹底解説

C言語のビット演算子とは

ビット演算子とは、変数の値をビット単位で操作するための演算子です。C言語には、論理演算とシフト演算を中心に、以下の6種類のビット演算子が用意されています。

各演算子の動作

• &（AND）：対応する2つのビットが両方とも1のときに1を返します。
• |（OR）：対応するビットのどちらか一方でも1であれば1を返します。
• ^（XOR）：対応するビットが異なる場合に1を返します。
• ~（補数）：すべてのビットを反転させる単項演算子です。
• <<（左シフト）：ビットを指定した桁数だけ左にずらし、空いた右側のビットは0で埋められます。
• >>（右シフト）：ビットを指定した桁数だけ右にずらします。

それでは、実際のコードでビット演算子の動きを確認してみましょう。

サンプルコード

#include <stdio.h>
int main() {
    int x = 10;
    int y = 28;
    int i = 0;
    printf("Bitwise AND : %d\n", x&y);
    printf("Bitwise OR : %d\n", x|y);
    printf("Bitwise XOR : %d\n", x^y);
    printf("Bitwise Complement : %d,%d\n", ~x,~-y);
    for(i;i<2;i++)
    printf("Right shift by %d: %d\n", i, x>>i);
    for(i;i<=3;++i)
    printf("Left shift by %d: %d\n", i, y<<i);
    return 0;
}

実行結果

Bitwise AND : 8
Bitwise OR : 30
Bitwise XOR : 22
Bitwise Complement : -11,27
Right shift by 0: 10
Right shift by 1: 5
Left shift by 2: 112
Left shift by 3: 224

実行結果のポイント

x = 10 と y = 28 の場合、AND演算（x&y）は共通して立っているビットのみが残るため「8」、OR演算（x|y）はいずれかに立っているビットがすべて残るため「30」になります。また、補数演算（~x）はビット反転によって符号が変わるため「-11」となります。シフト演算では、右シフトで値が半分になり、左シフトで値が倍増する様子が確認できます。