Question

我有一个带有“x”位数的变量。如何提取特定的一组位，然后在C中处理它们？

Answer 1

您可以通过一系列2位按位逻辑运算来完成此操作。

[[术语MSB（msb）是最重要的位; LSB（lsb）是最不重要的位。假设比特从lsb == 0到某个msb（例如32位机器上的31）编号。位位置i的值表示整数的2 ^ i分量的系数。]]

例如，如果您有int x，并且想要提取某些范围的位x [msb..lsb]，例如x中的4位字段x [7..4] [31..0]位，然后：

通过将xs右移位lsb位，例如x >> lsb，你将x的lsb位放在表达式的第0位（最低位），这是它需要的位置。
现在你必须屏蔽msb指定的任何剩余位。这些位的数量是msb-lsb + 1.我们可以形成一个“1”位的位掩码字符串，其长度为~(~0 << (msb-lsb+1))。例如〜（~0 <＆lt;（7-4 + 1））==〜0b11111111111111111111111111110000 == 0b1111。

总而言之，您可以使用此表达式将所需的位向量提取到新的整数中：

(x >> lsb) & ~(~0 << (msb-lsb+1))

例如，

int x = 0x89ABCDEF;
int msb = 7;
int lsb = 4;
int result = (x >> lsb) & ~(~0 << (msb-lsb+1));
//      ==   0x89ABCDE  & 0xF
//      ==   0xE (which is x[7..4])

有意义吗？

快乐的黑客攻击！

Answer 2

如果你正在处理一个原语，那么只需使用按位运算：

int bits = 0x0030;
bool third_bit = bits & 0x0004;  // bits & 00000100
bool fifth_bit = bits & 0x0010;  // bits & 00010000

如果x可能大于一个普通的原语但在编译时已知，那么你可以使用std::bitset<>来完成任务：

#include<bitset>
#include<string>

// ...
std::bitset<512> b(std::string("001"));
b.set(2, true);
std::cout << b[1] << ' ' << b[2] << '\n';

std::bitset<32>  bul(0x0010ul);

如果在编译时不知道x，则可以使用std::vector<unsigned char>，然后在运行时使用位操作。这是更多的工作，意图读取不如std::bitset那么明显，而且速度较慢，但这可能是x在运行时变化的最佳选择。

#include<vector>

// ...
std::vector<unsigned char> v(256);
v[2] = 1;
bool eighteenth_bit = v[2] & 0x02;  // second bit of third byte

Answer 3

使用＆amp;，|来处理位。＆lt;＆lt;，＆gt;＆gt;运营商。例如，如果您的值为7（整数），并且您希望将第2位清零：

7是111

（将第2位置零并将其置于101（十进制为5））

111＆amp; 101 = 101（5）

这是代码：

#include <stdio.h>

main ()
{
    int x=7;

    x= x&5;
    printf("x: %d",x);

}

您可以使用其他运算符，例如OR，左移，右移等等。

Answer 4

您可以在联合中使用位域：

typedef union {
unsigned char value;
struct { unsigned b0:1,b1:1,b2:1,b3:1,b4:1,b5:1,b6:1,b7:1; } b;
struct { unsigned b0:2,b1:2,b2:2,b3:2; } b2;
struct { unsigned b0:4,b1:4; } b4;
} CharBits;


CharBits b={0},a={0};
printf("\n%d",b.value);
b.b.b0=1; printf("\n%d",b.value);
b.b.b1=1; printf("\n%d",b.value);
printf("\n%d",a.value);
a.b4.b1=15; printf("\n%d",a.value); /* <- set the highest 4-bit-group with one statement */

如何从变量中访问特定的位组？

4 个答案: