《C语言笔记：位操作相关》

一，位操作一般用法

　　1，特定位清零用“&”。

　　　　要想把一个数的特定位清零，就需要构造另一个数，这个数的对应特定位为0，其他位为1。2

　　2，特定位置1用“|”。

　　　　要想把一个数的特定位置1（设置特定位），就需要构造另一个数，这个数的对应特定位为1，其他位为0。

　　3，特定位取反用“^”。

　　　　要想把一个数的特定位取反，就需要构造另一个数，这个数的对应特定位为1，其他位为0。

二，如何构造“另一个数”。

　　1，如果这个数比较少位为“1”，大部分为“0”，则可以通过连续多“1”左移n位得到。

　　2，如果这个数比较少位为“0”，大部分为“1”，则可以先通过构建其位反数，然后再位取反来得到。

　　3，如果想要构造的数中连续1（连续0）的部分不止一个，那么可以通过多段分别构造，然后再彼此位或即可。

三，位运算实战。

　　1，给定一个整数型a，设置a的bit3，同时保证其他位不变。

　　　　a |= (0x1<<3);

　　2，给定一个整数型a，设置a的bit3~bit7，同时保证其他位不变。

　　　　a |= (0x1f<<3);

　　3，给定一个整数型a，清除a的bit15，同时保证其他位不变。

　　　　a &= (~(0x1<<15));

　　4，给定一个整数型a，清除a的bit15~bit23，同时保证其他位不变。

　　　　a &= (~(0x1ff<<15));

　　5，给出一个整数型a，取出bit3~bit8。

　　　　第一步：先把bit3~bit8保持不变，其他位清零。

　　　　　　　　a &= ((0x3f<<3)) ;

　　　　第二步：再将其右移3位得到结果。

　　　　　　　　a>>3;

　　6，给一个寄存器的bit7~bit17赋值937（其他位不受影响）。

　　　　关键点：第一，不能影响其他位，第二，并不知道bit7-bit17中原来的值。

　　　　第一步：对于关键点二，得先把bit7~bit17清零。

　　　　　　a &= (~(0x7ff<<7));

　　　　第二步：将937写到对应位。

　　　　　　a |= (937<<7);

　　7，将一个寄存器的bit7~bit17的值加17（其他位不受影响）。

　　　　第一步：先读出对应位的数。

　　　　　　data = (a & (0x7ff<<7))>>7;

　　　　第二步：data  += 17;

　　　　第三步：对应位清零。

　　　　　　a &= (~(0x7ff<<7));

　　　　第四步： a |= (data<<7);

　　8，给一个寄存器的bit7~bit17赋值937，给一个寄存器的bit21~bit25赋值17（其他位不受影响）。

　　　　两次第6题。

　　　　a &= (~(0x7ff<<7) | ~(0x1f<<21));

　　　　a |= ((937<<7) | (17<<21))

　　9，宏实现置位，复位。（一般笔试题中规定的是最右边为第一位）

　　　　#define SET_BIT(x,n)  (x|((1U)<<(n-1)))

　　　　#define CLEAR_BIT(x,n) ((x & ~((1U)<<(n-1))))

　　10，截取变量的部分连续位。比如变量0x88，即0x10001000b,若截取第2~4位，则值为100b = 4。

　　　　#define GETBITS(x,n,m) ((x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1))>>(n-1))

　　　　分析：

　　　　　　#define GETBITS(x,n,m)   ((x    &    ~(~(0U)<<(m-n+1))   <<(n-1))   >>(n-1))

　　　　　　

　　　　　　第一次分解：

　　　　　　　　(x & ~(~(0U)<<(m-n+1)) <<(n-1))                    >>         (n-1))

　　　　　　第二次分解：

　　　　　　　　x                              &                                        ~(~(0U)<<(m-n+1)) <<(n-1)

　　　　　　第三次分解：

　　　　　　　　 ~(~(0U)<<(m-n+1))                                        <<         (n-1)

　　　　　　 ~(~(0U)<<(m-n+1))：得到连续（m-n+1）个1的数 。

　　　　　　~(~(0U)<<(m-n+1)) << (n-1)：将连续（m-n+1）个1的数 移动到对应连续位处。

　　　　　　(x & ~(~(0U)<<(m-n+1)) <<(n-1))：取出对应位处的位值。

　　　　　　(x & ~(~(0U)<<(m-n+1)) <<(n-1)) >> (n-1))：得到所求连续位的值。

　　

#include <stdio.h>

#define GETBITS(x,n,m)　　　　((x&(~(~(0u)<<(m-n+1))<<(n-1)))>>(n-1))
#define CLEARBITS(x,n,m)　　　(x&(~((~(~(0u)<<(m-n+1)))<<(n-1))))
#define SETBITS(x,n,m)　　　　(x|(~(~(0u)<<(m-n+1)))<<(n-1))

int main()
{
    int a = 0x88;

    printf("  %d  
",GETBITS(a,2,4));    //4

    a = 0xff;
    
    printf(" 0x%x  
 ",CLEARBITS(a,2,4));  // 0xf1

    a = 0xf1;
    
    printf(" 0x%x  
",SETBITS(a,2,4));     //0xff
}