从一个字节中抓取n位

Question

我从一个字节中抓取n位有点麻烦。

我有一个无符号整数。假设我们的十六进制数是0x2A，十进制是42。在二进制文件中，它看起来像这样：0010 1010.我如何获取前10位是00101，接下来的3位是010，并将它们分成单独的整数？

如果有人能帮助我那会很棒！我知道如何从一个字节中提取，只需要做

int x = (number >> (8*n)) & 0xff // n being the # byte

我在另一篇关于堆栈溢出的文章中看到过，但我不确定如何从字节中获取单独的位。如果有人能帮助我，那就太好了！谢谢！

Answer 1

整数在机器内表示为一系列位;幸运的是，对于我们人类来说，编程语言提供了一种机制来向我们显示十进制（或十六进制）中的这些数字，但这并不会改变它们的内部表示。

您应该修改按位运算符&，|，^和~以及移位运算符<<和>>，这将有助于您了解如何解决此类问题。

整数的最后3位是：

x & 0x7

从最后8位开始的5位是：

x >> 3    // all but the last three bits
  &  0x1F // the last five bits.

Answer 2

在C中“抓取”整数类型的部分如下：

1. 您将所需的位移到最低位置。
2. 您使用&来掩盖您想要的位 - 意味着“复制此位”，零意味着“忽略”

所以，在你的例子中。假设我们有一个数字int x = 42;

前5位：

(x >> 3) & ((1 << 5)-1);

或

(x >> 3) & 31;

要获取低三位：

(x >> 0) & ((1 << 3)-1)

或：

x & 7;

Answer 3

假设您希望从顶部开始hi位，从底部开始lo位。 （在你的例子中为5和3）

top = (n >> lo) & ((1 << hi) - 1)
bottom = n & ((1 << lo) - 1)

说明：

对于 top ，首先去掉低位（右移），然后使用“all one”掩码屏蔽剩余的（如果你有像0010000这样的二进制数字，减去一个结果0001111 - 与1相同数量的0 - 原始数字中的s。）

对于底部，它是相同的，只是不必关心初始转移。

top = (42 >> 3) & ((1 << 5) - 1) = 5 & (32 - 1) = 5 = 00101b
bottom = 42 & ((1 << 3) - 1) = 42 & (8 - 1) = 2 = 010b

Answer 4

您可以使用位域。位域是特殊结构，您可以在其中指定位变量。

typedef struct {
  unsigned char a:5;
  unsigned char b:3;
} my_bit_t;

unsigned char c = 0x42;
my_bit_t * n = &c;
int first = n->a;
int sec = n->b;

位字段在http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/C/node13.html#SECTION001320000000000000000

中有更详细的描述

比特字段的魅力在于，您不必处理移位运算符等。符号非常简单。与操作位一样，存在可移植性问题。

Answer 5

只需删除代码中的8 *。

int input = 42;
int high3 = input >> 5;
int low5 = input & (32 - 1); // 32 = 2^5
bool isBit3On = input & 4; // 4 = 2^(3-1)

Answer 6

int x = (number >> 3) & 0x1f;

将给出一个整数，其中最后5位是number的8-4位，其他位是0。

同样，

int y = number & 0x7;

将给出一个整数，最后3位设置number的最后3位，其余为零。