C 编程位表示

Posted 2023-02-16

【中文标题】C 编程位表示

【英文标题】：C Programming bit representation

【发布时间】：2012-01-27 22:56:25

【问题描述】：

例如，我有 3 个计数器（我本质上想将它们表示为真值（计数器 > 0 为真；否则为假）。这导致我的真值有 2^3 = 8 个排列，如下所示：

000 001 010 011 100 101 110 111

然后每个排列映射到一个状态。如何将这些计数器转换为位级别的二进制表示，然后如何使用开关结构中的二进制表示映射到状态？ （例如，001 映射到“包含 x”，010 映射到“包含 y”，而 011 将映射到“包含 x 和 y”。这是否也可以移植到其他操作系统？

【问题讨论】：

这是用于嵌入式系统还是什么？否则，如果你坚持使用字节值，而不是像这样的东西摆弄位，你可能会更好（即更容易理解/维护代码）。

是的...我基本上想使用尽可能少的内存。因此，在我的三个计数器（x、y、z）中，假设 x 和 z > 0（真）。这意味着我想用 3 位来表示 101。然后可以很容易地对照 switch 语句进行检查

【参考方案1】：

一种可能性是使用对应于每个计数器的每个位的值来定义常量：

#define CTR1_BIT 0x01
#define CTR2_BIT 0x02
#define CTR3_BIT 0x04

然后根据计数器值（零或非零）设置位。 | 运算符执行按位逻辑或运算（请参阅this for more information）。如果ctr1 不为零，它只设置变量state 中的最低位。如果ctr2 不为零，则它将state 中的第二位设置为1，而其他位保持不变。等等

   int state = 0;

   if ( ctr1 )
      state |= CTR1_BIT;
   if ( ctr2 )
      state |= CTR2_BIT;
   if ( ctr3 )
      state |= CTR3_BIT;

然后打开可能的状态值：

   switch ( state )
      
      case 0x00:
         printf( "state 0\n" );
         break;
      case 0x01:
         printf( "state 1\n" );
         break;
      case 0x02:

         ...

      case 0x07:
         printf( "state 7\n" );
         break;
      default:
         printf( "Invalid state\n" );
         assert(0);
      

【讨论】：

十六进制的好主意！我是 C 新手，所以我有 2 个问题。 1) 除了 int 之外，我还能使用什么来使用更少的字节？我知道一个 char 是 1 个字节。 2) Hex 需要多少字节？

@CodeKingPlusPlus：由于您只代表 7 个州，char 也可以工作（单字节）。如果您处于内存受限的环境中，那可能是有道理的。十六进制值只是常量；只是一种不同风格的整数表示。对于这种情况，它似乎更具可读性。但由于这些值都是

你能解释一下按位或赋值吗？我不太明白它是如何工作的。假设我们有 ctr1 和 ctr2 为真。你能引导我完成评估过程吗？如：比特=比特| 0x1 因此位现在为 1，位 = 位 | 0x2 位现在是 ??

@CodeKingPlusPlus：我添加了更多描述性文字，希望能够解释它。基本上，使用带有所选常量值（0x01、0x02、0x04 ... 2 的幂）的按位或运算符，允许将特定的单个位设置为 1（如果它还不是一个）。

谢谢，非常感谢。这很奇怪，但真的很酷，可以通过编程达到比特级别！