比特场方法在嵌入式领域还有其他优势。您可以定义直接映射到特定硬件寄存器中的位的结构。

struct HwRegister {
    unsigned int errorFlag:1;  // one-bit flag field
    unsigned int Mode:3;       // three-bit mode field
    unsigned int StatusCode:4;  // four-bit status code
};

struct HwRegister CR3342_AReg;

您需要注意位打包顺序-我认为它首先是MSB，但这可能取决于实现。此外，验证编译器处理程序字段如何跨越字节边界。

然后，您可以像以前一样读取、写入和测试各个值。

从snip-c.zip的bitops.h：

/*
**  Bit set, clear, and test operations
**
**  public domain snippet by Bob Stout
*/

typedef enum {ERROR = -1, FALSE, TRUE} LOGICAL;

#define BOOL(x) (!(!(x)))

#define BitSet(arg,posn) ((arg) | (1L << (posn)))
#define BitClr(arg,posn) ((arg) & ~(1L << (posn)))
#define BitTst(arg,posn) BOOL((arg) & (1L << (posn)))
#define BitFlp(arg,posn) ((arg) ^ (1L << (posn)))

好的，让我们分析一下。。。

在所有这些问题中，您似乎遇到的常见表达是“（1L<<（posn））”。所有这些都是创建一个带有单个位的掩码并且可以与任何整数类型一起工作。“posn”参数指定把钻头放在你想要的位置。如果posn==0，则此表达式将评估为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 binary.

如果posn==8，它将评估为：

0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 binary.

换句话说，它只需在指定的位置唯一棘手的部分是我们需要设置的BitClr（）宏1字段中的单个0位。这是通过使用1与颚化符（~）运算符表示的表达式相同的补码。

一旦创建了掩码，它将按照您的建议应用于参数，使用按位和（&）、或（|）和xor（^）运算符。自从面具类型为long，宏将在char、short、int、，或长的。

底线是，这是一个通用的解决方案问题。当然，重写相当于每次使用显式掩码值的任何宏需要一个，但为什么要这样做？请记住，宏替换发生在因此生成的代码将反映以下事实：被编译器认为是常量，即使用起来同样有效每当你需要做的时候，通用宏都会“重新发明轮子”比特操作。

不服气？下面是一些测试代码-我使用了Watcom C，并进行了全面优化并且不使用_cdecl，因此生成的反汇编将与可能：

----[测试.C]----------------------------------------------------------------

#define BOOL(x) (!(!(x)))

#define BitSet(arg,posn) ((arg) | (1L << (posn)))
#define BitClr(arg,posn) ((arg) & ~(1L << (posn)))
#define BitTst(arg,posn) BOOL((arg) & (1L << (posn)))
#define BitFlp(arg,posn) ((arg) ^ (1L << (posn)))

int bitmanip(int word)
{
      word = BitSet(word, 2);
      word = BitSet(word, 7);
      word = BitClr(word, 3);
      word = BitFlp(word, 9);
      return word;
}

----[测试输出（拆卸）]-----------------------------------------------

Module: C:\BINK\tst.c
Group: 'DGROUP' CONST,CONST2,_DATA,_BSS

Segment: _TEXT  BYTE   00000008 bytes  
 0000  0c 84             bitmanip_       or      al,84H    ; set bits 2 and 7
 0002  80 f4 02                          xor     ah,02H    ; flip bit 9 of EAX (bit 1 of AH)
 0005  24 f7                             and     al,0f7H
 0007  c3                                ret     

No disassembly errors

----[完成]-----------------------------------------------------------------

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;
}

对于初学者，我想用一个例子解释一下：

例子：

value is 0x55;
bitnum : 3rd.

使用&运算符检查位：

0101 0101
&
0000 1000
___________
0000 0000 (mean 0: False). It will work fine if the third bit is 1 (then the answer will be True)

切换或翻转：

0101 0101
^
0000 1000
___________
0101 1101 (Flip the third bit without affecting other bits)

|运算符：设置位

0101 0101
|
0000 1000
___________
0101 1101 (set the third bit without affecting other bits)

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。

设置一位

使用按位OR运算符（|）设置位。

number |= 1UL << n;

这将设置数字的第n位。如果要将第1位设置为n-1，那么n应该为零，如果要设置第n位。

如果数字大于无符号长，则使用1ULL；1UL<<n的提升直到评估1UL<<n之后才发生，其中移动超过长的宽度是未定义的行为。这同样适用于所有其他示例。

清除一点

使用位AND运算符（&）清除位。

number &= ~(1UL << n);

这将清除数字的第n位。必须使用按位NOT运算符（~）反转位字符串，然后对其进行AND运算。

稍微扭动一下

XOR运算符（^）可用于切换位。

number ^= 1UL << n;

这将切换数字的第n位。

检查一点

你没有要求这样做，但我不妨补充一下。

要检查一位，请向右移动数字n，然后按位“与”：

bit = (number >> n) & 1U;

这将把数字第n位的值放入变量位。

将第n位更改为x

在2的补码C++实现中，可以通过以下方式将第n位设置为1或0：

number ^= (-x ^ number) & (1UL << n);

如果x为1，则设置位n，如果x为0，则清除位n。如果x有其他值，则会得到垃圾。x=！！x将其布尔化为0或1。

要使其独立于2的补码否定行为（其中-1设置了所有位，与1的补码或符号/大小C++实现不同），请使用无符号否定。

number ^= (-(unsigned long)x ^ number) & (1UL << n);

or

unsigned long newbit = !!x;    // Also booleanize to force 0 or 1
number ^= (-newbit ^ number) & (1UL << n);

使用无符号类型进行可移植位操作通常是一个好主意。

or

number = (number & ~(1UL << n)) | (x << n);

（number&~（1UL<<n））将清除第n位，（x<<n）将第n位设置为x。

一般来说，不复制/粘贴代码也是一个好主意，因为很多人使用预处理器宏（如社区wiki答案）或某种封装。