数値をビット単位で操作する！「ビット演算（&、|、^、~、<<、>>）」をやさしく解説

C言語では、数値の中身（ビット単位）を直接操作するビット演算が可能です。
&, |, ^, ~, <<, >> などの記号を使って、より細かい制御ができるようになります。

ビット演算とは？

ビット演算とは、整数値を2進数として見て、ビット単位で演算する方法です。
フラグの管理、効率的な数値計算、ハードウェア制御などに活用されます。

基本のビット演算子一覧

例：AND演算（&）でビットを取り出す

int value = 0b1011;    // 2進数（11）
int mask  = 0b0010;    // 2番目のビットを確認

if (value & mask) {
    printf("ビット1が立っています\n");
}
    

例：OR演算（|）でビットをセットする

int flags = 0b0001;
flags = flags | 0b0100;  // 3番目のビットをON
// flags == 0b0101
    

例：XOR演算（^）でビットの反転

int val = 0b1100;
val = val ^ 0b0100;  // 2番目のビットを反転
// val == 0b1000
    

例：左シフト・右シフト

int x = 1;
int y = x << 3;  // 1を左に3ビット → 8（1×2^3）
int z = y >> 2;  // 8を右に2ビット → 2（8÷2^2）
    

ビット演算の用途

• フラグ管理（ON/OFFの切り替え）
• 高速な掛け算・割り算（2のべき乗）
• ハードウェア制御やシリアル通信
• 整数の効率的な記憶・圧縮

注意点

• 符号付き整数のビット反転は注意（マイナスになる）
• 桁あふれに気をつける（シフトしすぎ）
• 1 << n は「n番目のビットをON」にするテクニック

まとめ

ビット演算は、数値の中身をビット単位で制御する強力なテクニックです。
初心者の方はまず、&, |, ^ を使ったフラグ操作の練習から始めてみると、C言語の理解がグッと深まります！