如何设置、清除和切换一点？
当前回答
如果您想在Linux内核中使用C编程执行所有操作，那么我建议使用Linux内核的标准API。
看见https://www.kernel.org/doc/htmldocs/kernel-api/ch02s03.html
set_bit Atomically set a bit in memory
clear_bit Clears a bit in memory
change_bit Toggle a bit in memory
test_and_set_bit Set a bit and return its old value
test_and_clear_bit Clear a bit and return its old value
test_and_change_bit Change a bit and return its old value
test_bit Determine whether a bit is set
注意：这里整个操作在一个步骤中完成。因此，即使在SMP计算机上，这些都保证是原子的，并且是有用的以保持处理器之间的一致性。
其他回答
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
我使用头文件中定义的宏来处理位集和清除：
/* a=target variable, b=bit number to act upon 0-n */
#define BIT_SET(a,b) ((a) |= (1ULL<<(b)))
#define BIT_CLEAR(a,b) ((a) &= ~(1ULL<<(b)))
#define BIT_FLIP(a,b) ((a) ^= (1ULL<<(b)))
#define BIT_CHECK(a,b) (!!((a) & (1ULL<<(b)))) // '!!' to make sure this returns 0 or 1
#define BITMASK_SET(x, mask) ((x) |= (mask))
#define BITMASK_CLEAR(x, mask) ((x) &= (~(mask)))
#define BITMASK_FLIP(x, mask) ((x) ^= (mask))
#define BITMASK_CHECK_ALL(x, mask) (!(~(x) & (mask)))
#define BITMASK_CHECK_ANY(x, mask) ((x) & (mask))
如果你在做很多无聊的事情，你可能会想使用口罩，这会让整个事情变得更快。以下函数速度非常快，而且仍然灵活（它们允许在任何大小的位图中进行位旋转）。
const unsigned char TQuickByteMask[8] =
{
0x01, 0x02, 0x04, 0x08,
0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
};
/** Set bit in any sized bit mask.
*
* @return none
*
* @param bit - Bit number.
* @param bitmap - Pointer to bitmap.
*/
void TSetBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
short n, x;
x = bit / 8; // Index to byte.
n = bit % 8; // Specific bit in byte.
bitmap[x] |= TQuickByteMask[n]; // Set bit.
}
/** Reset bit in any sized mask.
*
* @return None
*
* @param bit - Bit number.
* @param bitmap - Pointer to bitmap.
*/
void TResetBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
short n, x;
x = bit / 8; // Index to byte.
n = bit % 8; // Specific bit in byte.
bitmap[x] &= (~TQuickByteMask[n]); // Reset bit.
}
/** Toggle bit in any sized bit mask.
*
* @return none
*
* @param bit - Bit number.
* @param bitmap - Pointer to bitmap.
*/
void TToggleBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
short n, x;
x = bit / 8; // Index to byte.
n = bit % 8; // Specific bit in byte.
bitmap[x] ^= TQuickByteMask[n]; // Toggle bit.
}
/** Checks specified bit.
*
* @return 1 if bit set else 0.
*
* @param bit - Bit number.
* @param bitmap - Pointer to bitmap.
*/
short TIsBitSet( short bit, const unsigned char *bitmap)
{
short n, x;
x = bit / 8; // Index to byte.
n = bit % 8; // Specific bit in byte.
// Test bit (logigal AND).
if (bitmap[x] & TQuickByteMask[n])
return 1;
return 0;
}
/** Checks specified bit.
*
* @return 1 if bit reset else 0.
*
* @param bit - Bit number.
* @param bitmap - Pointer to bitmap.
*/
short TIsBitReset( short bit, const unsigned char *bitmap)
{
return TIsBitSet(bit, bitmap) ^ 1;
}
/** Count number of bits set in a bitmap.
*
* @return Number of bits set.
*
* @param bitmap - Pointer to bitmap.
* @param size - Bitmap size (in bits).
*
* @note Not very efficient in terms of execution speed. If you are doing
* some computationally intense stuff you may need a more complex
* implementation which would be faster (especially for big bitmaps).
* See (http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html).
*/
int TCountBits( const unsigned char *bitmap, int size)
{
int i, count = 0;
for (i=0; i<size; i++)
if (TIsBitSet(i, bitmap))
count++;
return count;
}
注意，要在16位整数中设置位“n”，请执行以下操作：
TSetBit( n, &my_int);
这取决于你确保比特数在你通过的位图范围内。请注意，对于字节、字、dword、qword等的小端处理器，它们在内存中正确地相互映射（小端处理器比大端处理器“更好”的主要原因，啊，我感觉到一场火焰大战即将到来…）。
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。
该程序基于@Jeremy的上述解决方案。如果有人想快速玩耍。
public class BitwiseOperations {
public static void main(String args[]) {
setABit(0, 4); // set the 4th bit, 0000 -> 1000 [8]
clearABit(16, 5); // clear the 5th bit, 10000 -> 00000 [0]
toggleABit(8, 4); // toggle the 4th bit, 1000 -> 0000 [0]
checkABit(8,4); // check the 4th bit 1000 -> true
}
public static void setABit(int input, int n) {
input = input | ( 1 << n-1);
System.out.println(input);
}
public static void clearABit(int input, int n) {
input = input & ~(1 << n-1);
System.out.println(input);
}
public static void toggleABit(int input, int n) {
input = input ^ (1 << n-1);
System.out.println(input);
}
public static void checkABit(int input, int n) {
boolean isSet = ((input >> n-1) & 1) == 1;
System.out.println(isSet);
}
}
Output :
8
0
0
true
