朱有鹏：位运算实战演练

约定：题目中出现"设置"字符就是要把寄存器设置为1；出现”清除“ 就是把寄存器值设置为0

位操作口诀：　　要置1用|；

　　　　　　　　要清零用&；

　　　　　　　　要取反用^；

　　　　　　　　～和 << >> 用来构建特定二进制数.

4.2.4.1 给定一个整型a, 设置a的bit3，保证其他位不变。

答： a = a | (1<<3)　　或 a |= (1<<3)

4.2.4.2 给定一个整型a, 设置a的 bit3 ~ bit7 (3~7位为1)，保证其他位不变。

答： a = a | (0b11111<<3)

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a;
    a = 0;
    printf("a = 0x%x\n", a);
    a |= (0b11111<<3);
    printf("a = 0x%x\n", a);
}　　

结果：

4.2.4.3 给定一个整型数a, 清除a的 bit15，保持其他位不变。

答： a = a & (~(1<<15))；或者 a &= (~(1<<15))

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a;
    a = 0xFFFFFFFF;
    printf("a = 0x%x\n", a);
    a &= (~(1<<15));
    printf("a = 0x%x\n", a);
}

结果：

4.2.4.4 给定一个整型数a，清除a的 bit15 ~ bit23，其他位保持不变

答： a = a & (~(0x1ff<<15)); 或者 a &= (~(0x1ff<<15))

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a;
    a = 0xFFFFFFFF;
    printf("a = 0x%x\n", a);
    a &= (~(0x1ff<<15));
    printf("a = 0x%x\n", a);
}

结果：

4.2.4.5 给定一个整型数a，取出a的 bit3 ~ bit8 的值。

分析思路：

　　第一步：现将这个数 bit3 ~ bit8 不变，其余位全部清零；

　　第二步：将其右移 3 位得到结果。

　　第三步：想明白上面的两部算法，再将其转换为C语言实现即可。

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a = 0xc30288f8;
    printf("a = 0x%x\n", a);    // 输出a定义原始值
 
    a &= (0x3f<<3);
    printf("a = 0x%x\n", a);    // 位与后的值
 
    a >>= 3;
    printf("a = %u\n", a);    // 输出十进制
}

结果：

4.2.4.6 用C语言给一个寄存器的 bit7 ~ bit17 赋值 937（其余位不受影响）

明白关键点：

　　第一：不能影响其他位；

　　第二：你并不知道原来 bit7 ~ bit17 值是什么；

思路：

　　第一步：先将 bit7 ~ bit17 全部清零，当然不能影响其他位；

　　第二步：再将937写入 bit7 ~ bit17 ，当然不能影响其他位。

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a = 0xc30288f8;
    printf("a = 0x%x\n", a);
    a &= ~(0x7ff<<7);
    a |= (937<<7);
    printf("a = 0x%x\n", a);
}

结果：

4.2.4.7 用C语言给一个寄存器的 bit7 ~ bit17 值加17（其余位不受影响）

明白关键点：不知道原来的值是多少

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 a 的 bit7~bit17 清零；

　　第四步：将第二步算出来的值写入 bit7 ~ bit17

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a = 0xc30288f8;
    unsigned int tmp = 0;
 
    printf("a = 0x%x\n", a);
    tmp = a & (0x3ff<<7);    //取出 7～17bit 的值
    tmp >>= 7;      // 将值移动到 最右边 0 位，获取到值，方便后面加法计算
    tmp += 17;
    a &= ~(0x3ff<<7);
    a |= tmp<<7;
    printf("a = 0x%x\n", a);
}　　

结果：

4.2.4.8 用C语言给一个寄存器的 bit7~bit17 赋值 937，同时给 bit21 ~ bit25 赋值 17

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    unsigned int a = 0xc30288f8;
    printf("原始值：a = 0x%x\n", a);
 
    // 方式一：写法比较繁琐。
    a &= ~(0x3ff<<7);
    a |= (937<<7);
    a &= ~(0x1f<<21);
    a |= (17<<21);
    printf("方式一：a = 0x%x\n", a);
 
    // 方式二： 将上面的 4 行操作，合并在 2 行，
    //          网上代码大多数用此写法，推荐使用。
    //          效果和"方式一"一样
    a &= ~((0x3ff<<7) | (0x1f<<21));
    a |= ((937<<7) | (17<<21));
    printf("方式二：a = 0x%x\n", a);
}