c中的位操作答案

【问题标题】：bit operations in cc中的位操作
【发布时间】：2010-01-13 03:55:54
【问题描述】：

如何反转和旋转十六进制数字并使用位运算符返回 C 中的数字？

例如：

0xabcd -> 0xdcba

0xabcd -> 0xdabc

【问题讨论】：

第二个是按位旋转 4 位。请参阅stackoverflow.com/questions/776508/…，了解编译器友好的旋转以防止未定义行为的最佳实践。

标签： c bit-manipulation

【解决方案1】：

很难知道从哪里开始提出这个问题。而且我闻到了作业的味道。

几点：

没有“十六进制数”这样的东西。十六进制只是一个符号。你如何反转和旋转十进制数并返回 C 中的数字？例如：

1776 -> 6771

1776 -> 6771?
要解决这个问题，您需要对位置表示法有深入的了解，无论是以 10 为底、以 16 为底、以 2 为底，还是你有什么。
所有你需要的都可以通过加、减、乘和除得到。那些是对数字的操作。模数也很有帮助。
如果您碰巧想要乘以或除以 2 的幂，我推荐您使用 C 左移 << 和右移 >> 运算符。这些对于使用 C 类型 unsigned 或 unsigned long 表示的数字非常有效。

【讨论】：

+1 用于解释（以适当粗略的方式）number 与其在特定 base 中的符号之间的区别。
真的吗？当人们认为你不知道定义时，我很生气。仅仅因为你使用了一个语义错误的词并不意味着你不知道它是什么。
@Louis：我不认为诺曼是在暗示他不知道它是什么，我认为他是在试图使区别更加清晰。事实上，十进制的“10”是十六进制的“A”，但它们是相同的，因此“切换”十六进制的数字 123 与切换十进制的 123 在数学上是不同的操作，这对大多数人来说并不是很明显人。
哦，是的，我不是在谈论这个特殊情况。我只是发现，如果您使用了错误的术语，很多回复最终都会成为定义。

【解决方案2】：

正如诺曼的回答所指出的那样，十六进制数字是数字。但是，1 个十六进制数字 = 4 位，因此这些操作实际上是有意义的，因为您可能想要对整数值进行操作。

第二个是按位旋转 4 位。请参阅 Best practices for circular shift (rotate) operations in C++ 了解编译器友好型旋转的最佳实践，以防止 C/C++ 未定义行为。

如果您的输入不是 8、16、32 或 64 位，那么您可能需要手动移位 + 掩码，而不是依赖于零移位。

第一个需要更多代码：它颠倒了半字节的顺序。没有机器指令可以做到这一点，也没有简单的方法可以一次对整个数字进行一些按位运算来构建它。

我认为您必须颠倒字节的顺序，然后颠倒每个字节内的半字节顺序（8 位循环 4）。

【讨论】：

【解决方案3】：

为了好玩，请遵循适用于任何数字宽度的递归解决方案。

#include <limits.h>
unsigned ReverseHex(unsigned x, unsigned DigitWidth) {
  if (DigitWidth <= 1) {
    return x;
  }
  unsigned SideDigitWidth = DigitWidth / 2;
  unsigned SideBitWidth = SideDigitWidth * 4;
  unsigned CenterAndRightDigitWidth = DigitWidth - SideDigitWidth;
  unsigned CenterAndRightBitWidth = CenterAndRightDigitWidth * 4;
  unsigned CenterAndRight = x & ((1u << CenterAndRightBitWidth) - 1);
  unsigned Right = x & ((1u << SideBitWidth) - 1);
  unsigned Center = CenterAndRight - Right;

  return ReverseHex(x >> CenterAndRightBitWidth, SideDigitWidth) + Center
      + (ReverseHex(Right, SideDigitWidth) << CenterAndRightBitWidth);
}

int main(void) {
  printf("%X\n", ReverseHex(0x1234, 4));
  printf("%X\n", ReverseHex(0x12345, 5));
  printf("%X\n", ReverseHex(0x1234567, 7));
  printf("%X\n", ReverseHex(0x12345678, 8));
  return 0;
}

输出

【讨论】：

【解决方案4】：

使用位操作交换数字：

使用带有适当掩码的原始数字进行按位与运算，以从原始数字中提取一个十六进制数字（4 位）。

将此提取的位模式移动到它的新位置。

将重新定位的位模式按位或在一起。

希望这会有所帮助。

【讨论】：