如何设置、清除和切换一点?


当前回答

使用标准C++库:std::bitset<N>。

或者Boost版本:Boost::dynamic_bitset。

没有必要自己动手:

#include <bitset>
#include <iostream>

int main()
{
    std::bitset<5> x;

    x[1] = 1;
    x[2] = 0;
    // Note x[0-4]  valid

    std::cout << x << std::endl;
}

[Alpha:] > ./a.out
00010

与标准库编译时大小的位集相比,Boost版本允许运行时大小的比特集。

其他回答

尝试使用C语言中的以下函数之一更改n位:

char bitfield;

// Start at 0th position

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    bitfield = (bitfield | (1 << n)) & (~( (1 << n) ^ (value << n) ));
}

Or

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    bitfield = (bitfield | (1 << n)) & ((value << n) | ((~0) ^ (1 << n)));
}

Or

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    if(value)
        bitfield |= 1 << n;
    else
        bitfield &= ~0 ^ (1 << n);
}

char get_n_bit(int n)
{
    return (bitfield & (1 << n)) ? 1 : 0;
}

使用此项:

int ToggleNthBit ( unsigned char n, int num )
{
    if(num & (1 << n))
        num &= ~(1 << n);
    else
        num |= (1 << n);

    return num;
}

将第n位设置为x(位值),不使用-1

有时,当您不确定-1或类似的结果时,您可能希望在不使用-1的情况下设置第n位:

number = (((number | (1 << n)) ^ (1 << n))) | (x << n);

解释:((number |(1<<n)将第n位设置为1(其中|表示逐位OR),然后使用(…)^(1<<n)将将第n个位设置为0,最后通过(…)|x<<n,将第n比特设置为0(位值)x。

这也适用于戈朗。

先假设几件事num=55整数以执行逐位操作(set、get、clear、toggle)。n=4 0位位置,以执行逐位操作。

如何获得一点?

要获得num的第n位,请右移num,n次。然后用1执行逐位AND&。

bit = (num >> n) & 1;

它是如何工作的?

       0011 0111 (55 in decimal)
    >>         4 (right shift 4 times)
-----------------
       0000 0011
     & 0000 0001 (1 in decimal)
-----------------
    => 0000 0001 (final result)

如何设置一点?

设置数字的特定位。左移1 n次。然后用num。

num |= (1 << n);    // Equivalent to; num = (1 << n) | num;

它是如何工作的?

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
       0001 0000
     | 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0001 0000 (final result)

如何清除一点?

左移1,n次,即1<<n。对上述结果执行按位补码。因此,第n位变为未置位,其余位变为置位,即~(1<<n)。最后,对上述结果和num执行逐位AND&运算。上述三个步骤一起可以写成num&(~(1<<n));

num &= (~(1 << n));    // Equivalent to; num = num & (~(1 << n));

它是如何工作的?

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
     ~ 0001 0000
-----------------
       1110 1111
     & 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0010 0111 (final result)

如何切换一点?

要切换位,我们使用逐位XOR^运算符。如果两个操作数的对应位不同,则逐位XOR运算符的计算结果为1,否则计算结果为0。

这意味着要切换一个位,我们需要对要切换的位和1执行XOR运算。

num ^= (1 << n);    // Equivalent to; num = num ^ (1 << n);

它是如何工作的?

如果要切换的位为0,则0 ^1=>1。如果要切换的位为1,则1^1=>0。

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
       0001 0000
     ^ 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0010 0111 (final result)

推荐阅读-按位操作员练习

由于这被标记为“嵌入式”,我假设您使用的是微控制器。以上所有建议都是有效的&有效的(读、修改、写、联合、结构等)。

然而,在一场基于示波器的调试中,我惊奇地发现,与直接将值写入微控制器的PORTnSET/PORTnCLEAR寄存器相比,这些方法在CPU周期中具有相当大的开销,这在存在紧密环路/高频ISR的切换引脚的情况下产生了真正的差异。

对于那些不熟悉的人:在我的示例中,micro有一个反映输出引脚的通用引脚状态寄存器PORTn,因此执行PORTn |=BIT_TO_SET会导致对该寄存器的读-修改-写入。然而,PORTnSET/PORTnCLEAR寄存器取“1”表示“请将此位置为1”(SET)或“请将该位置为零”(CLEAR),取“0”表示“不使用管脚”。因此,您最终会得到两个端口地址,这取决于您是设置还是清除位(并不总是方便),但反应更快,汇编代码更小。