如何在 C 中仅设置字节的某些位而不影响其余位？答案

【问题标题】：How do you set only certain bits of a byte in C without affecting the rest?如何在 C 中仅设置字节的某些位而不影响其余位？
【发布时间】：2011-05-25 06:08:26
【问题描述】：

假设我有一个像 1010XXXX 这样的字节，其中 X 值可以是任何值。我想将低四位设置为特定模式，比如 1100，而高四位不受影响。我如何在 C 中以最快的速度做到这一点？

【问题讨论】：

标签： c byte bitmask

【解决方案1】：

您可以通过按位与设置将所有这些位设置为 0，其中 4 位设置为 0，所有其他位设置为 1（这是设置为 1 的 4 位的补码）。然后，您可以像往常一样按位或按位。

即

 val &= ~0xf; // Clear lower 4 bits. Note: ~0xf == 0xfffffff0
 val |= lower4Bits & 0xf; // Worth anding with the 4 bits set to 1 to make sure no
                          // other bits are set.

【讨论】：

为什么 ~0xf 等于 0x0000000f（四个字节），为什么不是 3 个字节或 5 个字节？编译器是否根据要进行 ANDED 的 sizeof val 决定长度 4？
@doc_id：我假设 val 是一个 32 位整数。它可能是 16 位或 64 位，但不太可能是 24 或 40 位，因为它们不是标准整数类型...

【解决方案2】：

一般：

value = (value & ~mask) | (newvalue & mask);

mask 是一个值，所有要更改的位（并且只有它们）设置为 1 - 在您的情况下为 0xf。 newvalue 是一个包含这些位的新状态的值 - 所有其他位基本上都被忽略了。

这适用于支持位运算符的所有类型。

【讨论】：

你能举个具体的例子吗？假设我有：n = 1024。我想将位从位置 3 更改为 7（包括，从最低有效位的 0 开始）更改为 k = 19。结果应该是：1176。我该如何实现呢？谢谢。
我必须自己解决这个问题，我想出了以下宏来概括问题。（不知道为什么代码格式化不起作用，抱歉）``` #define MASK(L,P) (~(0xffffffff > P) #define SET_VAL(BF,L,P,V) ( (BF) = ((BF) & ~MASK(L,P)) | (( (V)

【解决方案3】：

使用按位运算符或 |当您想将字节的位从 0 更改为 1 时。

当您想将字节的位从 1 更改为 0 时，请使用按位运算符和 &

例子

#include <stdio.h>

int byte;
int chb;

int main() {
// Change bit 2 of byte from 0 to 1
byte = 0b10101010;    
chb = 0b00000100;       //0 to 1 changer byte
printf("%d\n",byte);    // display current status of byte

byte = byte | chb;      // perform 0 to 1 single bit changing operation
printf("%d\n",byte);

// Change bit 2 of byte back from 1 to 0
chb = 0b11111011;       //1 to 0 changer byte

byte = byte & chb;      // perform 1 to 0 single bit changing operation
printf("%d\n",byte);
}

也许有更好的方法，我不知道。目前这会对您有所帮助。

【讨论】：

【解决方案4】：

为了进一步概括给出的答案，这里有几个宏（针对 32 位值；针对不同的位域长度进行调整）。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define MASK(L,P)            (~(0xffffffff << (L)) << (P))

#define GET_VAL(BF,L,P)      (((BF) & MASK(L,P)) >> P)
#define SET_VAL(BF,L,P,V)    ( (BF) = ((BF) & ~MASK(L,P)) | (((V) << (P)) & MASK(L,P)) )

int main(int argc, char ** argv)
{
    uint32_t bf = 1024;

    printf("Bitfield before : %d , 0x%08x\n", bf, bf);

    
    printf("Mask(5,3): %d , 0x%08x\n", MASK(5,3), MASK(5,3));


    SET_VAL(bf,5,3,19);
    printf("Bitfield after : %d , 0x%08x\n", bf, bf);

    return 0;
}

顺便说一句，C 位域完全没用是荒谬的。它是满足此要求的完美语法糖，但由于将其留给每个编译器按照它认为合适的方式实现，因此对于任何实际使用都是无用的。

【讨论】：