在C中更改一个字节的4个中间位答案

【问题标题】：Change 4 middle bits of a byte in C在C中更改一个字节的4个中间位
【发布时间】：2018-11-29 18:34:06
【问题描述】：

我正在尝试将一个字节的中间 4 位更改为对应于另一个字节的高半字节：

假设我们开始：

In = 0bABCDEFGH
Out = 0bXXXXXXXX // Some random byte

我想要：

Out = 0bXXABCDXX

保持Out 极端中的任何其他位不变。

我该怎么做？

注意：“X”代表任何位，0 或 1，只是为了区分来自输入的内容。

我必须：

(0b00111100 & (IN>>2)) = 0b00ABCD00

，它过滤高半字节并将其居中，但那又如何呢？如何将其移至Out？

【问题讨论】：

标签： c bit-manipulation

【解决方案1】：

简单：

out &= 0b11000011;
out |= (in >> 2 & 0b00111100);

out &= 0b11000011 将 out 设置为 0bxx0000xx 保留 2 个最高有效位和 2 个最低有效位。 in >> 2 将输入移动 2 给我们 0xYYABCDEF，YY 可能是 00 或 11，具体取决于 A 是什么。为了摆脱YY 和EF，我们使用& 0b00111100。

正如@JB 所指出的，0B 不是标准符号，因此您应该使用其他符号，最好是十六进制 0x 符号。请参阅this 了解更多信息。

因此使用十六进制将是：

out &= 0xC3;
out |= (in >> 2 & 0x3C)

这是换算表

`0xf` is `0b1111`
`0x3` is `0b0011`
`0xc` is `0b1100`

【讨论】：

可以减少到 4 个操作而不是 5 个。
这个out &= 0b00111100 应该是out |= 0b00111100 不是吗？

【解决方案2】：

假设in和out是unsigned char，那么CHAR_BIT == 8：

out = (out & 0xC3) | ((in >> 2) & 0x3C);

即总共 4 次操作。

【讨论】：

【解决方案3】：

有多种选择。从高层次的角度来看，你可以

强制Out 的四个中间位关闭，从In 准备一个掩码，如您的问题所示，并通过按位或组合Out 和掩码（|）
强制Out 的四个中间位关闭，从In 准备一个掩码，如您的问题所示，并通过按位异或（^）组合Out 和掩码
强制Out 的四个中间位打开，与您现在的操作类似，从In 准备一个掩码，但打开外部位，然后将Out 和掩码通过按位与 (&)
使用一系列移位、掩码和加法或按位或运算逐节构建所需的结果

强制位关闭是通过按位与使用掩码实现的，该掩码（仅）在您要关闭的位置具有 0。

强制位打开是通过按位或在您要打开的位置（仅）具有 1 的掩码实现的。

您似乎已经掌握了移位的方法，但如果您碰巧正在移位带符号类型的对象，您确实需要小心。尽可能使用无符号类型进行位操作。

【讨论】：