Ответ.

Побитовые операторы управляют отдельными битами целых числовых типов:

& — побитовое И
| — побитовое ИЛИ
^ — побитовое исключающее ИЛИ
~ — побитовое НЕ
<< — сдвиг влево
>> — сдвиг вправо

Особенности:

Операторы работают только с целочисленными типами (int, unsigned int, и т.п.).
Знаковые числа (signed) при сдвигах вправо (>>) могут порождать арифметическое или логическое смещение — зависит от компилятора.
При сдвигах на количество битов, превышающее разрядность переменной, происходит неопределенное поведение.
Для надёжной работы часто выбирают unsigned типы, чтобы избежать расширения знака.

Пример:

unsigned int flags = 0;
flags |= 0x1;   // Установить 0-й бит
flags &= ~0x2;  // Сбросить 1-й бит
if ((flags & 0x4) != 0) { /* ... */ } // Проверить 2-й бит

Вопрос с подвохом.

Чем отличается операция сдвига вправо (>>) для типов signed int и unsigned int?

Часто ошибочный ответ: Считают, что сдвиг вправо всегда вставляет нули слева, независимо от знаковости.

Правильный ответ: Для типа unsigned int сдвиг вправо (>>) всегда вставляет нули. Для signed int вставляется либо знак (единицы, если число отрицательное), либо нули — зависит от реализации компилятора (архитектура и правила стандарта C).

Пример:

signed int a = -8;
unsigned int b = (unsigned int)a;
printf("%d
", a >> 1);
printf("%u
", b >> 1);

В первом случае результат зависит от компилятора; во втором всегда будет логический сдвиг с нулями.

Примеры реальных ошибок из-за незнания тонкостей темы.

История

В коде обработки протокола сигнальные флаги сохранялись в типе char. Программист применил сдвиг на 8 бит (flag << 8), что из-за переполнения и правил повышения типов привело к потере всех данных — result был всегда равен нулю.

История

Чтение данных из сетевого протокола (big-endian). Использование побитовых операций для объединения байтов не сопровождалось приведением к unsigned, что иногда приводило к неожиданным отрицательным значениям при чтении поля структуры.

История

Использование ~ (побитового НЕ) для сброса битов в значении типа int (например, ~0x80) принималось за 0x7F, но в реальности получалось отрицательное число -129, что приводило к ошибкам при последующих вычислениях и логических проверках.