位运算

Posted 2020-09-06

位运算
1.位与 & 逻辑与 &&
区别：0xAA&0xF0=0xA0 0xAA&&0xF0=1 位与一位一位进行相与，有0则0;逻辑与则是把这一个数当成一个整数，两个非0则为1
一个为0则输出0

2.位或 | 逻辑或 ||
区别：0xAA|xF0=0xFA 0xAA||0xF0=1 位或一位一位进行相或，有1就1；逻辑或还是把那个数字当成一个整数，有一个非0则是1
两个都为0才输出0

3.位取反 ~ 逻辑取反！
区别：一位一位取反，0取反就是1,1取反就是0；逻辑取反则是，非0的取反均为0,0取反为1

4.位异或 ^
相异出1，相同则出0

例子：
用C语言将一个寄存器的bit7～bit17中的值加17（其余位不受影响）。
思路：第一步，先读出原来bit7～bit17的值
第二步，给这个值加17
第三步，将bit7～bit17清零
第四步，将第二步算出来的值写入bit7～bit17

 

unsigned int a = 0xc30288f8;    // 0xc34648f8
unsigned int tmp = 0;
tmp = a & (0x3ff<<7); //第一步 
tmp >>= 7;    
tmp += 17;    //第二步，先将得到的值右移再加上17
a &= ~(0x3ff<<7); //第三步 
a |= tmp<<7;    //第四步
printf("a = 0x%x.\n", a);

 

用宏定义来完成位运算
1.直接用宏来置位、复位（最右边为第1位）。

#define SET_NTH_BIT(x, n) (x | ((1U)<<(n-1)))
#define CLEAR_NTH_BIT(x, n) (x & ~((1U)<<(n-1)))

例子：用宏定义将32位数x的第3位（右边起算，也就是bit0算第1位）置位,第13位清0

#define SET_BIT_N(x, n) (x | (1U)<<(n-1))
#define    CLEA_BIT_N(x, n) (x ~ (1U << (n-1)))

int main(void)
{
unsigned int a = 0xFFFFFFFF;    
unsigned int b = 0,c = 0;
b = CLEAR_BIT_N(a,13);
c = SET_BIT_N(a, 3);
printf("b = 0x%x.\n", b);
printf("c = 0x%x.\n", c)；

}

 

2、截取变量的部分连续位。例如：变量0x88, 也就是10001000b，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)) //0U取反后则32位全为1

这个题目相当于是要把x的bit(n-1)到bit(m-1)取出来
复杂宏怎么分析：

((x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1))
第一步，先分清楚这个复杂宏分为几部分：2部分
(x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1)
分析为什么要>>(n-1)，相当于是我们4.2.4.5中的第二步

第二步，继续解析剩下的：又分为2部分
x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)
分析为什么要&，相当于我们4.2.4.5中的第一步

第三步，继续分析剩下的：
~ (~(0U)<<(m-n+1)) << (n-1)
这个分析时要搞清楚第2坨到底应该先左边取反再右边<<还是先右边<<再左边取反。
解法：第一，查C语言优先级表；第二，自己实际写个代码测试。
说明这个式子应该是 ~(~(0U)<<(m-n+1)) << (n-1) ，这就又分为2部分了

（参考朱友鹏老师 ）