我正在尝试在不使用反汇编表的情况下对 Intel 8080 进行反汇编。我读入内存字节并将它们分成位段：(7, 6), (5, 4, 3), (2, 1, 0)。我想知道这些部分的数值是多少，这里是一个例子：
给定这个字节：
0b00110000
第 7 位和第 6 位计算结果为：
0b00 -> 0
位 5 到 3：
0b110 -> 6
位 2 到 0：
0b000 -> 0
现在，我对 C 语言非常缺乏经验，我很难想出一个优雅而简单的解决方案来解决这个问题。到目前为止，我的想法如下：
创建 3 个字节副本（每个部分 1 个）
清除除我感兴趣的位之外的所有位（按位与掩码）
将字节移动适当的位数
读取值
这会做这项工作还是有更好的方法？
【问题讨论】：
标签： c bit-manipulation
如果您考虑需要做什么，您只需要关注一元>> 移位运算符和& 运算符。它还有助于提出一个位掩码，以便仅将那些需要的位从可能需要的任何中间计算中隔离出来。 （位掩码只是一个变量，其中包含一个数字，其1 位和0 位可以在按位运算中使用，以提供您想要的结果）。
在这里，在您所有的位分离中，您将只关心移位后的 2 或 3 个低位以获得最终结果。在您查看(7,6) 的情况下，没有其他位需要掩码，只有您正在查看需要掩码的低 3 位的情况。
从 位掩码（或什么是幻数）的角度来看，您需要一个掩码来保留最后 3 位并丢弃所有剩余的高位。因此，对于 8 位值，您需要 00000111，或者只是数字 7。
首先，如果您想检查一个 8 位数字中的最高 2 位，那么您只需将您的数字右移6，例如给定一个字节 b 在您的情况下保存总值 0x00110000，您需要。
b >> 6;
这里不需要屏蔽任何东西，因为没有更高的位。
对于您示例中的位(5,4,3)，您需要向右移动3，然后您需要将& 与您的mask（7 或b00000111）的中间结果去掉剩下的两位(6,7)，例如
uint8_t mask = 7;
...
(b >> 3) & mask;
在最后一部分，您的(2,1,0) 位，不需要移位，您只需清除位2 上的所有位，例如用你的面具摆脱(7,6,5,4,3)，
b & mask
总而言之，使用精确宽度类型，您可以执行类似于以下的操作。该程序将您的字节值作为其第一个参数（使用48，例如，如果没有给出参数，则默认使用0x0011000）并输出移位和掩码的结果：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>
int main (int argc, char *argv[]) {
uint64_t tmp = argc > 1 ? strtoul (argv[1], NULL, 0) : 48;
uint8_t b = 0,
mask = 7;
if (tmp > UINT8_MAX) {
fprintf (stderr, "input exceeds UINT8_MAX.\n");
return 1;
}
b = (uint8_t)tmp;
printf ("(7,6) 0x%02" PRIx8 "\n", b >> 6);
printf ("(5,4,3) 0x%02" PRIx8 "\n", (b >> 3) & mask);
printf ("(2,1,0) 0x%02" PRIx8 "\n", b & mask);
return 0;
}
使用/输出示例
$ /bin/bytes_233
(7,6) 0x00
(5,4,3) 0x06
(2,1,0) 0x00
检查一下，如果您还有其他问题，请告诉我。
【讨论】：
为了解析出二进制值的特定位，我们使用位移位和位掩码。使用以下概念可以通过这种方式获得任何位段：
(data >> n) & mask
其中data是原始数据，n是该数据开始的位位置，mask是“全1”的位掩码，对应于段的长度。
“all one”的mask 可以通过知道段大小获得：(1u << size) - 1。例如，如果段的大小为 3 位，则 1
因此，如果我们知道位大小和位位置（偏移量），我们就可以获取数据。示例：
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#define SEG1_BITS 2
#define SEG1_OFFSET 6
#define SEG2_BITS 3
#define SEG2_OFFSET 3
#define SEG3_BITS 2
#define SEG3_OFFSET 0
#define SEG1(d) ( ((uint32_t)d >> SEG1_OFFSET) & ((1u<<SEG1_BITS)-1) )
#define SEG2(d) ( ((uint32_t)d >> SEG2_OFFSET) & ((1u<<SEG2_BITS)-1) )
#define SEG3(d) ( ((uint32_t)d >> SEG3_OFFSET) & ((1u<<SEG3_BITS)-1) )
int main (void)
{
uint8_t data = 0x30;
printf("%"PRIu32"\n", SEG1(data));
printf("%"PRIu32"\n", SEG2(data));
printf("%"PRIu32"\n", SEG3(data));
return 0;
}
带有“X宏”以避免代码重复的高级版本：
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#define SEG_LIST \
/*bits, offset */ \
X(2, 6) \
X(3, 3) \
X(2, 0)
#define SEG(data, bits, n) ( ((uint32_t)data >> n) & ((1u<<bits)-1) )
int main (void)
{
uint8_t data = 0x30;
#define X(bits, n) printf("%"PRIu32"\n", SEG(data, bits, n));
SEG_LIST
#undef X
return 0;
}
【讨论】：
(1u << size) - 1，以避免在将较大类型的代码调整为 8 位时意外转移到符号位。
由于问题具有扩展性，因此我不得不对其进行概括并编写此方法：
uint8_t bitsAsValue(uint8_t* byte, int start, int end) {
uint8_t mask = 0b00000000;
uint8_t mask_setter = 0b00000001;
for (int i = start; i <= end; i++) {
mask |= (mask_setter << i);
}
uint8_t value = *byte & mask;
value = value >> start;
return value;
}
它将从一个字节的连续段中提取值。
【讨论】：