将m位设置为n位

我有一个32-bit数字而不使用for循环,我想将m位设置 n位。

例如:

m位可以是2nd5th9th10th
n位可以是22nd位或11th 27位或11th位。

我假设(m <n)。

请帮帮我。谢谢

虽然问题已经结束,但我不能确定我的旧答案。 我已经更新了经过测试的代码。 希望将来对某人有所帮助。

假设位从LSB到MSB编号:

 BIT NUMBER 31 0 ▼ ▼ number bits 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0101 ▲ ^ ^ ▲ MSB | | LSM | | n=27 m=17 LSB - Least Significant Bit (numbered 0) MSB - Most Significant Bit (numbered 31) 

在上图中,我已经说明了位从LSB到MSB的编号方式。 注意nm的相对位置,其中n > m


将所有位从n设置为m


将位置mn (其中n > m )的所有位设置为32位数。 您需要一个32位掩码,其中所有位从nm1 ,其余位为0

例如,要将所有位从m=17n=27我们需要掩码,如:

 BIT NUMBER 31 n=27 m=17 0 ▼ ▼ ▼ ▼ mask = 0000 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000 

如果我们有任何32位数字,通过按位OR( | )与这个数字,我们可以设置1mn所有位。 其他位将保持不变。

记得 OR的作用如下:

 x | 1 = 1 , and x | 0 = x 

其中x值可以是10

通过这样做:

  num32bit = num32bit | mask; 

我们可以将n设置为m1 ,其余位将保持不变。 例如,假设, num32bit = 0011 1001 1000 0000 0111 1001 0010 1101

然后:

 0011 1001 1000 0000 0111 1001 0010 1101 <--- num32bit 0000 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000 <--- mask ---------------------------------------- ---------------Bitwise OR operation 0011 1111 1111 1110 0111 1001 0010 1101 <--- new number ---- ▲ ▲ ------------------- |-----------| this bits are from `num32bit` all bits are 1 here "This is what I means by": num32bit = num32bit | mask; 

怎么做面膜?

制作掩码,其中所有位从nm1 ,其他为0 。 我们需要三个步骤:

  1. Create mask_nn=27右侧的所有位都是1

      BIT NUMBER 31 n=27 0 ▼ ▼ ▼ mask_27= 0000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 

    在编程中,这可以通过右移>> 4次创建。

    而且, 4如何来?

      4 = 32 - n - 1 ==> 31 - 27 ==> 4 

    另请注意,在0补码( ~ )forms中,所有位都是1。 我们需要在C中无符号右移 。
    链接以了解有符号和无符号右移之间的区别

  2. Create mask_mm=17左侧的所有位都是1。

      BIT NUMBER 31 m=17 0 ▼ ▼ ▼ mask_17 1111 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000 
  3. Create mask :上面的按位与: mask = mask_n & mask_m

      mask = 0000 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000 ▲ ▲ BIT NUMBER 27 17 

而且,下面是我的getMask(n, m)函数,它返回一个在步骤3中看起来像mask的无符号数。

 #define BYTE 8 typedef char byte; // Bit_sizeof(char) == BYTE unsigned getMask(unsigned n, unsigned m){ byte noOfBits = sizeof(unsigned) * BYTE; unsigned mask_n = ((unsigned)~0u) >> (noOfBits - n - 1), mask_m = (~0u) << (noOfBits - m), mask = mask_n & mask_m; // bitwise & of 2 sub masks return mask; } 

为了测试我的getMask(),我还编写了使用binary()函数的main()代码,binary()函数以二进制格式打印给定的数字。

 void binary(unsigned); int main(){ unsigned num32bit = 964720941u; unsigned mask = 0u; unsigned rsult32bit; int i = 51; mask = getMask(27, 17); rsult32bit = num32bit | mask; //set n to m bits 1 printf("\nSize of int is = %ld bits, and " "Size of unsigned = %ld eg\n", sizeof(int) * BYTE, sizeof(unsigned) * BYTE); printf("dec= %-4u, bin= ", 21); binary(21); printf("\n\n%s %d\n\t ", "num32bit =", num32bit); binary(num32bit); printf("mask\t "); binary(mask); while(i--) printf("-"); printf("\n\t "); binary(rsult32bit); printf("\n"); return EXIT_SUCCESS; } void binary(unsigned dec){ int i = 0, left = sizeof(unsigned) * BYTE - 1; for(i = 0; left >= 0; left--, i++){ printf("%d", !!(dec & ( 1 << left ))); if(!((i + 1) % 4)) printf(" "); } printf("\n"); } 

这个测试代码运行得像(输出与我在上面的例子中解释的完全相同):

 Output of code: ----------------- $ gcc bc :~$ ./a.out Size of int is = 32 bits, and Size of unsigned = 32 eg dec= 21 , bin= 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0101 num32bit = 964720941 0011 1001 1000 0000 0111 1001 0010 1101 mask 0000 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000 --------------------------------------------------- 0011 1111 1111 1110 0111 1001 0010 1101 :~$ 

另外,您可以在两个语句中以较短的forms编写getMask()函数,如下所示:

 unsigned getMask(unsigned n, unsigned m){ byte noOfBits = sizeof(unsigned) * BYTE; return ((unsigned)~0u >> (noOfBits - n - 1)) & (~0u << (noOfBits -m)); } 

注意:我删除了多余的括号,以清除代码。 虽然您永远不需要记住运算符的优先级,因为您可以使用()覆盖优先级。 但是一个优秀的程序员总是会使用优先级表来编写简洁的代码。

更好的方法可能是编写Macro()如下:

 #define BYTE 8 #define _NO_OF_BITS sizeof(unsigned) * BYTE #define MASK(n, m) (((unsigned)~0u >> (_NO_OF_BITS - n - 1)) & \ (~0u << (_NO_OF_BITS - m))) 

并打电话给:

 rsult32bit = num32bit | MASK(27, 17); 

将所有零位从n设置为m


要将所有位从n设置为m = 0,并且复位不变,您只需要mask补码( ~ )。

 mask 0000 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000 ~mask 1111 0000 0000 0000 0111 1111 1111 1111 <-- complement 

而不是| 运算符设置为零并且是必需的。

记住工作如下:

 x & 0 = 0 , and x & 0 = 0 

其中x值可以是1或0。

因为我们已经有了一个按位补码~运算符和&运算符。 我们只需要这样做。
[解决方案]

 rsult32bit = num32bit & ~MASK(27, 17); 

它会像以下一样工作:

 num32bit = 964720941 0011 1001 1000 0000 0111 1001 0010 1101 mask 1111 0000 0000 0000 0111 1111 1111 1111 --------------------------------------------------- 0011 0000 0000 0000 0111 1001 0010 1101