1. ~ Побитовое Не - инверсия битов
Применяется к каждому биту нашего числа и меняет его значение на противоположное: нули — на единицы, единицы — на нули.

...001010 - число 10 в двоичной системе
...110101 - результат выражения ~10 отрицательное число = -11 ( -(10+1)  )

Отрицательные числа представлены дополнительным кодом, который определяется так:
~Положительное число + 1

Такой алгоритм применяется чтобы можно было заменить вычитание сложением, например, чтобы -5 + 5 стало = 0

Пример программы:
        static void Main(string[] args)
        {
        int n = 10;
        Console.WriteLine(~n + " " + Convert.ToString(~n, 2));
        Console.ReadLine();
        }


2. & Побитовое И
Побитовый & работает схожим образом с функцией И: он также сравнивает два числа, но только по битам. Результатом этого сравнения является третье число.

 101010
&110011
=100010

Пример программы:
static void Main(string[] args)
        {
        int a = 0b101010;
        int b = 0b110011;
        Console.WriteLine(Convert.ToString(a&b, 2));
        Console.ReadLine();
        }


3. | Побитовое ИЛИ
Принцип работы тот же — выполняем логическое ИЛИ для соответствующих битов. Если хотя бы один из битов равен 1, результат будет равен 1.

 101010
|110011
=111011 

4. ^ Побитовое исключающее ИЛИ
Похож на побитовое ИЛИ, но с одним исключением, если оба биты будут = 1. результат будет = 0.
Результат =1, если только один из операндов 1.

 101010
|110011
=011001 

5. << Сдвиг влево
Операция вида x << y означает сдвинуть на y битов влево число x
9<<3 это сдвинуть на 3 бита влево двоичное представление числа 9
9 = 1001
9<<3 = 1001000

При каждом сдвиге влево выполняется умножение числа на 2.
9<<3 = 9*2*2*2=72

5. >> Сдвиг вправо
То же самое, только в другую сторону :)
При каждом сдвиге вправо выполняется деление на два с отбрасыванием любого остатка.

35 >> 2 = 8



6. Установка бита |Маска

        static void Main(string[] args)
        {
        int userAccess = 0;
        const int READ = 1;
        const int WRITE = 2;
        const int EXECUTE = 4;
        userAccess = userAccess | READ | EXECUTE;
        Console.WriteLine(userAccess);
        Console.ReadLine();

        }


7. Проверка установки бита &Маска
        static void Main(string[] args)
        {
        int userAccess = 0;
        const int READ = 1;
        const int WRITE = 2;
        const int EXECUTE = 4;
        userAccess = userAccess | READ | EXECUTE;
        Console.WriteLine(userAccess);

        bool canRead = (userAccess & READ) == READ;
        Console.WriteLine(canRead);
        Console.ReadLine();
        }

8. Снятие бита  &~Маска
        static void Main(string[] args)
        {
        int userAccess = 0;
        const int READ = 1;
        const int WRITE = 2;
        const int EXECUTE = 4;
        userAccess = userAccess | READ | EXECUTE;
        Console.WriteLine(userAccess);

        userAccess = userAccess & ~READ;

        bool canRead = (userAccess & READ) == READ;
        Console.WriteLine(canRead);
        Console.ReadLine();
        }

9. Снятие бита, если был установлен или установка, если не был установлен ^
static void Main(string[] args)
        {
        int userAccess = 0;
        const int READ = 1;
        const int WRITE = 2;
        const int EXECUTE = 4;
        userAccess = userAccess | READ | EXECUTE;
        Console.WriteLine(userAccess);

        userAccess = userAccess ^ READ;

        bool canRead = (userAccess & READ) == READ;
        Console.WriteLine(canRead);

        userAccess = userAccess ^ READ;

        canRead = (userAccess & READ) == READ;
        Console.WriteLine(canRead);

        Console.ReadLine();
        }

10. Шифрование ^

Ключ = 7
Секрет = 8

Шифровка = Секрет^7
Расшифровка = Шифровка^7


11. "Упаковка" нескольких значений в одну переменную

        static void Main(string[] args)
        {
        int age, height, weight;
        age = 17;
        height = 178;
        weight = 70;
        int combined = 0;
        combined |= age;
        combined = combined << 8;
        combined |= height;
        combined = combined << 8;
        combined |= weight;
        Console.WriteLine(combined);
        int mask = 255;
        Console.WriteLine("age = " + (combined >> 16));
        Console.WriteLine("height = " + ((combined >> 8) & mask));
        Console.WriteLine("weight = " + (combined & mask));

        Console.ReadLine();
        }