如何在c语言中创建指向位的指针答案

【问题标题】：how to create pointer to a bit in c-language如何在c语言中创建指向位的指针
【发布时间】：2012-12-13 19:40:50
【问题描述】：

正如我们所知，c 语言中的 char 指针逐字节遍历内存，即每次 1 个字节，和整数指针每次 4 字节（在 gcc 编译器中），每次 2 字节（在 TC 编译器中）。

例如：

char *cptr; // if this points to 0x100
cptr++;     // now it points to  0x101

int *iptr;  // if this points to 0x100
iptr++;     // now it points to  0x104

我的问题是：

如何在c中创建一个位指针逐位递增遍历内存？

【问题讨论】：

您必须使用 C++ 来封装实现并抽象解引用运算符。你可以在 C 中做同样的事情，但你必须使用函数来模拟运算符。
拥有一个指向位的指针没有任何意义，因为几乎每个（所有？）CPU 都在字节级别上工作。我听说过的每个 CPU 的地址总线都以字节表示地址。由于指针是一个地址，它必须指向一个字节，或者更大。

标签： c pointers byte bits

【解决方案1】：

char 是 C 中的“最小可寻址单元”。你不能直接指向比它更小的东西（比如一点）。

【讨论】：

【解决方案2】：

你不能。使用指针，不可能直接操作位。（你真的认为糟糕的假设 bit *p = 1; p++ 会返回 1.125 吗？）

但是，您可以使用按位运算符（例如 <<、>>、| 和 &）来访问字节内的特定位。

【讨论】：

亲爱的 H2CO3 请告诉我如何使用按位运算符访问字节内的特定位，例如 >、|和&。
@ashrafiiqbal 例如，value & (1 << 5) 检查第 6 位是否设置在位掩码中，但您为什么不 google “C 位运算”？

【解决方案3】：

从概念上讲，“位指针”不是单个标量，而是由字节指针和该字节内的位索引组成的有序对。您可以使用包含两者的结构或两个单独的对象来表示它。对它们进行算术运算需要您进行一些模块化简化；例如，如果要访问给定位后 10 位的位，则必须将位索引加 10，然后以 8 为模减少，并适当地增加字节指针部分。

顺便说一句，在只有字可寻址内存而非字节可寻址的历史系统上，char * 由字指针和字内的字节索引组成。这是完全相同的概念。不同之处在于，尽管 C 提供了char *，即使在没有字节寻址内存的机器上，它也不提供任何内置的“位指针”类型。如果需要，您必须自己创建它。

【讨论】：

这在 C++ 中甚至不会太难做到，但如果你仅限于 C，你就不能重新定义足够多的语法来让它变得更甜。
呃，我可以不用句法醋。在 C 语言中以直接的方式执行它并没有什么丑陋的。
@R.. 解释得很好。也谢谢你的历史。

【解决方案4】：

没有，但是你可以写一个函数来逐位读取：

int readBit(char *byteData, int bitOffset)
{
   const int wholeBytes = bitOffset / 8;
   const int remainingBits = bitOffset % 8;
   return (byteData[wholeBytes] >> remainingBits) & 1;
   //or if you want most significant bit to be 0
   //return (byteData[wholeBytes] >> (7-remainingBits)) & 1;
}

用法：

char *data = any memory you like.
int bitPointer=0;
int bit0 = readBit(data, bitPointer);
bitPointer++;
int bit1 = readBit(data, bitPointer);
bitPointer++;
int bit2 = readBit(data, bitPointer);

当然，如果这种功能具有普遍价值，它可能已经存在。与使用位掩码和移位等相比，逐位操作效率非常低。

【讨论】：

非常感谢韦斯顿。我希望这对我有用。
这是我还是评论的 MSB 变体不起作用？为了得到正确的结果，我不得不将这个班次改为第 7 部分而不是第 8 部分。所以对我来说是：//return (byteData[wholeBytes] >> (7-remainingBits)) & 1;
@weston 哈哈谢谢。你能解释一下为什么吗？我不知道为什么我需要使用 7 而不是 8 来使其工作：O（尽管我似乎确实理解按位运算并移动一点^^）。你觉得这有意义吗？
@Marc 当然，remainingBits 是一个介于 0 和 7 之间的数字，因为该数字被计算为 8 的模数。我们正试图将其从 7 反转为 0。7-remainingBits 确实正是这样。
如果我们使用 8，当我们得到 remainingBits 的零时，我们最终会移动 8，即整个字节都消失了。我们会超调。

【解决方案5】：

我认为这是不可能的，因为现代计算机是字节可寻址的，这意味着每个字节都有一个地址。所以一个位没有地址，因此指针不能指向它。您可以使用 char * 和按位运算来确定各个位的值。

如果你真的想要它，你可以编写一个使用 char* 来跟踪内存中地址的类，一个 char(或 short/int 但是该值永远不需要高于 0000 0111 所以一个 char 会减少内存占用）以跟踪您在该字节中的哪个位，然后重载运算符，使其按您希望的方式运行。

【讨论】：

【解决方案6】：

我不确定您的要求是否可行。您需要使用位移来做一些魔术来遍历指针指向的字节的所有位。

【讨论】：

@ashrafiiqbal 我相信 ppl 为您提供了足够的帮助 :-) 如果您仍有问题，请尝试并发布您的代码。

【解决方案7】：

您总是可以将指针转换为整数，即至少比系统使用的字节指针大 3 位。然后只需将转换后的指针左移 3 位。然后将位信息存储在最低有效 3 位上。

然后这个整数“位指针”可以用普通算术递增。

类似这样的：

#include <stdio.h>

#define bitptr long long
#define create_bitptr(pointer,bit) ((((bitptr)pointer)<<3)|bit) ;
#define get_bit(bptr) ((bptr)&7)
#define get_value(bptr)  (*((char*)((bptr)>>3))) 
#define set_bit(bptr) get_value(bptr) |= 1<<get_bit(bptr)
#define clear_bit(bptr) get_value(bptr) &= (~(1<<get_bit(bptr)))

int main(void)
{
    char variable=0; 

    bitptr p ;
    p=create_bitptr(&variable,0) ;

    set_bit(p) ;    p++ ; //1
    clear_bit(p) ;  p++ ; //0
    set_bit(p) ;   p++ ;  //1
    clear_bit(p) ; p++ ;  //0
    clear_bit(p) ; p++ ;  //0
    clear_bit(p) ; p++ ;  //0
    clear_bit(p) ; p++ ;  //0
    clear_bit(p) ; p++ ;  //0

    printf("%d\n",variable) ;
    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案8】：

使用指针看起来不太可能。但是要写入或读取任何数据位，您可以试试这个。

unsigned char data;

  struct _p

{

unsigned char B0:1;

unsigned char B1:1;

unsigned char B2:1;


unsigned char B3:1;


unsigned char B4:1;


unsigned char B5:1;


unsigned char B6:1;


unsigned char B7:1;

} 

int main()

{


data = 15;


_p * point = ( _p * ) & data;

//you can read and write any bit of the byte with point->BX; ( Ex: printf( "%d" , point->B0;point->B5 = 1;


}

【讨论】：