操作內(nèi)存中的位（詳解）

比如：日期和時(shí)間的表示，將其打包成一個32位的字。

31        25 24       21 20      16 15      11 10       5  4         0

小型嵌入式系統(tǒng)也會打包數(shù)據(jù)，以減少可讀寫內(nèi)存的數(shù)量。

如：當(dāng)某個嵌入式應(yīng)用程序需要一個布爾值數(shù)組時(shí)，它就有可能把8個1位的布爾變量打包進(jìn)每個字節(jié)中，而不是使用整個字節(jié)來保存一個只能為0或1的值。

BYTE8   flags[8]；

位運(yùn)算和布爾運(yùn)算的區(qū)別

C語言提供按位運(yùn)算符和布爾運(yùn)算符來對位進(jìn)行操作。但是兩者之間還是有區(qū)別的。

布爾運(yùn)算符用于構(gòu)成條件表達(dá)式（如if 語句中）

按位運(yùn)算符則用于操縱位

大多數(shù)的C編譯器沒有提供布爾數(shù)據(jù)類型。作為替代，布爾運(yùn)算會產(chǎn)生int類型結(jié)果，并分別用1和0來表示真值或假植。任何數(shù)值數(shù)據(jù)類型都可以用作布爾操作數(shù)。數(shù)值0被解釋成假植，任何非0值則解釋成真值。

在編譯器中有如下的定義：

Typedef  char    BOOL;

#define  FALSE     (0)

#define  TRUE      (!FALSE)

按位運(yùn)算符會把每個操作數(shù)視為一個有序的位向量，并產(chǎn)生向量結(jié)果。

布爾運(yùn)算會把每個多位操作數(shù)視為單獨(dú)一個值，只將它解釋成真值或假植。

如：

布爾： （5||!3）&&6  運(yùn)算過程如下：

                     (true OR (NOT true )）AND true

                     (true OR false) AND true

                     True  AND  true

                      1

按位：（5|~3）&6 運(yùn)算過程如下

                    （0000 0101 OR ~0000 0011） AND 0000 0110

                     (0000 0101 OR 1111 1100) AND 0000 0110

                     1111 1101 AND 0000 0110

                     0000 0100

                     4

常用的對位的操作：

測試位：測試單個位的值。

常用的表達(dá)方式有：

If((bit&64)!=0)//check to see if bit 6 is set  注意這里的64是十進(jìn)制的

If((bits&0x0040)) //check to see if bit 6 is set

If(bits &(1<<6))//這種代碼比較簡潔

設(shè)置、清除和反轉(zhuǎn)位

設(shè)置常用的表達(dá)式：

Bits =bits | (1<<7);//設(shè)置第7位

寫成如下形式更簡潔：

Bits |= (1<<7);

清除常用的表達(dá)式：

Bits &=~(1<<7);//clear bit 7

這里要注意一個數(shù)據(jù)長度的問題，如果編譯器使用16位的int，而操作數(shù)是一個32的int，那么右邊要強(qiáng)制數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，寫成  bits &=~(1L<<7);

如果不進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，編譯器自動將右邊的數(shù)據(jù)擴(kuò)展成32位，以便和右邊的數(shù)據(jù)兼容，但是編譯器是通過插入0來擴(kuò)展16-31位的，這樣當(dāng)涉及到16位或更多的位移動是，就會發(fā)生錯誤。如：

Printf(“%081x\n”,0xffff ffff L &~（1<<15）);  輸出的結(jié)果是0000 7FFF，顯然這不是我們想要的結(jié)果。

Printf(“%081X\n”,0xffff ffff &~（1L<<15）);輸出的結(jié)果是FFFF 7FFF，正確

位的反轉(zhuǎn)

Bits ^=(1<<6);// flips bit 6

提取位

提取位域的方法是：通過右移以刪除域右邊多余的位，并且與表征碼作“與”運(yùn)算以刪除左邊多余的位。如：從打包的時(shí)間中提取出分鐘

Time   

15          11   10             5  4             0

Time>>5

15           11   10             6  5            0

(time>>5)&0x3f

15           11   10             6  5            0

Minutes=(time>>5)&0x3f 提取了6位

15           11   10             6  5            0

插入位：

替換位域的值是通過如下方式完成的：現(xiàn)將其全部清零，然后通過左移位將替換值與位域?qū)�齊，在執(zhí)行“或”運(yùn)算將其置入打包的操作數(shù)中。

注意：如果發(fā)生了插入的值超過目標(biāo)位域的寬度時(shí)，那么在將該值插入到打包的操作數(shù)中之前，最好先將其與表征碼做“與”運(yùn)算。

如：將分鐘插入到打包的時(shí)間表中

oldtime   
15           11   10             5  4             0

Newtime = oldtime & ~（0x3f<<5）

15           11   10             5  4            0

newtime |=(newmins&0x3f)<<5
15           11   10             5  4            0