您如何设置、清除和切换单个位？

Question

如何设置、清除和切换位？

Answer 1

我使用头文件中定义的宏来处理位设置和清除：

/* a=target variable, b=bit number to act upon 0-n */
#define BIT_SET(a,b) ((a) |= (1ULL<<(b)))
#define BIT_CLEAR(a,b) ((a) &= ~(1ULL<<(b)))
#define BIT_FLIP(a,b) ((a) ^= (1ULL<<(b)))
#define BIT_CHECK(a,b) (!!((a) & (1ULL<<(b))))        // '!!' to make sure this returns 0 or 1

#define BITMASK_SET(x, mask) ((x) |= (mask))
#define BITMASK_CLEAR(x, mask) ((x) &= (~(mask)))
#define BITMASK_FLIP(x, mask) ((x) ^= (mask))
#define BITMASK_CHECK_ALL(x, mask) (!(~(x) & (mask)))
#define BITMASK_CHECK_ANY(x, mask) ((x) & (mask))

Answer 2

这是一个用 C 语言执行基本按位运算的例程：

#define INT_BIT (unsigned int) (sizeof(unsigned int) * 8U) //number of bits in unsigned int

int main(void)
{
    
    unsigned int k = 5; //k is the bit position; here it is the 5th bit from the LSb (0th bit)
    
    unsigned int regA = 0x00007C7C; //we perform bitwise operations on regA
    
    regA |= (1U << k);    //Set kth bit
    
    regA &= ~(1U << k);   //Clear kth bit
    
    regA ^= (1U << k);    //Toggle kth bit
    
    regA = (regA << k) | regA >> (INT_BIT - k); //Rotate left by k bits
    
    regA = (regA >> k) | regA << (INT_BIT - k); //Rotate right by k bits

    return 0;   
}

Answer 3

不使用 -1 将第 n 位设置为 x（位值）

有时当你不确定 -1 或类似的结果会是什么时，你可能希望不使用 -1 来设置第 n 位：

number = (((number | (1 << n)) ^ (1 << n))) | (x << n);

解释：((number | (1 << n) 将第 n 位设置为 1（其中 | 表示按位或），然后使用 (...) ^ (1 << n) 我们将第 n 位设置为 0，最后使用 (...) | x << n) 我们将第 n 位设置为0，到（位值）x。

这也适用于golang。

Answer 4

支持更改多个位的模板版本（放在头文件中）（顺便说一句，适用于 AVR 微控制器）：

namespace bit {
  template <typename T1, typename T2>
  constexpr inline T1 bitmask(T2 bit) 
  {return (T1)1 << bit;}
  template <typename T1, typename T3, typename ...T2>
  constexpr inline T1 bitmask(T3 bit, T2 ...bits) 
  {return ((T1)1 << bit) | bitmask<T1>(bits...);}

  /** Set these bits (others retain their state) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void set (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable |= bitmask<T1>(bits...);}
  /** Set only these bits (others will be cleared) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void setOnly (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable = bitmask<T1>(bits...);}
  /** Clear these bits (others retain their state) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void clear (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable &= ~bitmask<T1>(bits...);}
  /** Flip these bits (others retain their state) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void flip (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable ^= bitmask<T1>(bits...);}
  /** Check if any of these bits are set */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline bool isAnySet(const T1 &variable, T2 ...bits) 
  {return variable & bitmask<T1>(bits...);}
  /** Check if all these bits are set */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline bool isSet (const T1 &variable, T2 ...bits) 
  {return ((variable & bitmask<T1>(bits...)) == bitmask<T1>(bits...));}
  /** Check if all these bits are not set */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline bool isNotSet (const T1 &variable, T2 ...bits) 
  {return ((variable & bitmask<T1>(bits...)) != bitmask<T1>(bits...));}
}

使用示例：

#include <iostream>
#include <bitset> // for console output of binary values

// and include the code above of course

using namespace std;

int main() {
  uint8_t v = 0b1111'1100;
  bit::set(v, 0);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::clear(v, 0,1);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::flip(v, 0,1);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::clear(v, 0,1,2,3,4,5,6,7);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::flip(v, 0,7);
  cout << bitset<8>(v) << endl;
}

顺便说一句：事实证明，如果不将优化器参数（例如：-O3）发送到编译器，则不会使用 constexpr 和 inline。随意尝试https://godbolt.org/ 的代码并查看 ASM 输出。

Answer 5

该程序基于@Jeremy 的上述解决方案。如果有人想快速玩耍。

public class BitwiseOperations {

    public static void main(String args[]) {

        setABit(0, 4); // set the 4th bit, 0000 -> 1000 [8]
        clearABit(16, 5); // clear the 5th bit, 10000 -> 00000 [0]
        toggleABit(8, 4); // toggle the 4th bit, 1000 -> 0000 [0]
        checkABit(8,4); // check the 4th bit 1000 -> true 
    }

    public static void setABit(int input, int n) {
        input = input | ( 1 << n-1);
        System.out.println(input);
    }


    public static void clearABit(int input, int n) {
        input = input & ~(1 << n-1);
        System.out.println(input);
    }

    public static void toggleABit(int input, int n) {
        input = input ^ (1 << n-1);
        System.out.println(input);
    }

    public static void checkABit(int input, int n) {
        boolean isSet = ((input >> n-1) & 1) == 1; 
        System.out.println(isSet);
    }
}


Output :
8
0
0
true

Answer 6

Visual C 2010，也许还有许多其他编译器，都直接支持内置的布尔运算。位有两个可能的值，就像布尔值一样，所以我们可以使用布尔值来代替 - 即使它们占用的空间比在此表示中，内存中的单个位。这行得通，即使 sizeof() 运算符也能正常工作。

bool    IsGph[256], IsNotGph[256];

//  Initialize boolean array to detect printable characters
for(i=0; i<sizeof(IsGph); i++)  {
    IsGph[i] = isgraph((unsigned char)i);
}

所以，对于您的问题，IsGph[i] =1 或 IsGph[i] =0 使设置和清除布尔值变得容易。

要查找不可打印的字符：

//  Initialize boolean array to detect UN-printable characters, 
//  then call function to toggle required bits true, while initializing a 2nd
//  boolean array as the complement of the 1st.
for(i=0; i<sizeof(IsGph); i++)  {
    if(IsGph[i])    {
         IsNotGph[i] = 0;
    }   else   {
         IsNotGph[i] = 1;
    }
}

请注意，此代码没有什么“特别”之处。它有点像整数 - 从技术上讲，确实如此。一个 1 位整数，可以保存 2 个值，并且只能保存 2 个值。

我曾经使用这种方法来查找重复的贷款记录，其中，loan_number 是 ISAM 键，使用 6 位贷款编号作为位数组的索引。速度非常快，8 个月后，证明我们从中获取数据的大型机系统实际上出现了故障。位数组的简单性使得对其正确性的信心非常高 - 例如与搜索方法相比。

Answer 7

先假设几件事
num = 55整数执行按位运算（设置、获取、清除、切换）。
n = 4基于 0 的位位置执行按位运算.

如何获得一点？

1. 要获得 num 右移 num、n 次的 nth 位。然后对 1 执行按位与 &。

bit = (num >> n) & 1;

它是如何工作的？

       0011 0111 (55 in decimal)
    >>         4 (right shift 4 times)
-----------------
       0000 0011
     & 0000 0001 (1 in decimal)
-----------------
    => 0000 0001 (final result)

如何设置位？

1. 设置数字的特定位。左移 1n 次。然后对num 执行按位或| 运算。

num |= (1 << n);    // Equivalent to; num = (1 << n) | num;

它是如何工作的？

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
       0001 0000
     | 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0001 0000 (final result)

如何清除一点？

1. 左移 1，n 次，即1 << n。
2. 对上述结果执行按位补码。这样第 n 位变为未设置，其余位变为设置，即~ (1 << n)。
3. 最后，对上面的结果和num进行位与&运算。以上三步加起来可以写成num & (~ (1 << n))；

num &= (~(1 << n));    // Equivalent to; num = num & (~(1 << n));

它是如何工作的？

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
     ~ 0001 0000
-----------------
       1110 1111
     & 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0010 0111 (final result)

如何切换一下？

我们使用按位异或^ 运算符来切换位。如果两个操作数的对应位不同，则按位异或运算符计算为 1，否则计算为 0。

意思是切换一个位，我们需要将你想要切换的位和1进行异或运算。

num ^= (1 << n);    // Equivalent to; num = num ^ (1 << n);

它是如何工作的？

• 如果要切换的位为 0，则 0 ^ 1 => 1。
• 如果要切换的位为 1，则 1 ^ 1 => 0。

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
       0001 0000
     ^ 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0010 0111 (final result)

推荐阅读-Bitwise operator exercises

Answer 8

int set_nth_bit(int num, int n){    
    return (num | 1 << n);
}

int clear_nth_bit(int num, int n){    
    return (num & ~( 1 << n));
}

int toggle_nth_bit(int num, int n){    
    return num ^ (1 << n);
}

int check_nth_bit(int num, int n){    
    return num & (1 << n);
}

Answer 9

来自snip-c.zip的bitops.h：

/*
**  Bit set, clear, and test operations
**
**  public domain snippet by Bob Stout
*/

typedef enum {ERROR = -1, FALSE, TRUE} LOGICAL;

#define BOOL(x) (!(!(x)))

#define BitSet(arg,posn) ((arg) | (1L << (posn)))
#define BitClr(arg,posn) ((arg) & ~(1L << (posn)))
#define BitTst(arg,posn) BOOL((arg) & (1L << (posn)))
#define BitFlp(arg,posn) ((arg) ^ (1L << (posn)))

好的，我们来分析一下……

您似乎在所有这些中遇到问题的常见表达是“（1L

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 binary.

如果 posn==8，它将评估为：

0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 binary.

换句话说，它只是创建一个 0 的字段，在指定的位置为 1 位置。唯一棘手的部分是我们需要设置的 BitClr() 宏 1 字段中的单个 0 位。这是通过使用 1 来完成的 与波浪号 (~) 运算符表示的相同表达式的补码。

一旦创建了掩码，它就会按照您的建议应用于参数， 通过使用按位和 (&)、或 (|) 和异或 (^) 运算符。自从有了面具 是 long 类型，宏在 char、short、int、 或长的。

底线是，这是针对整个类的通用解决方案 问题。当然，改写是可能的，甚至是适当的 每次您都等效于具有显式掩码值的任何这些宏 需要一个，但为什么要这样做？请记住，宏替换发生在 预处理器，因此生成的代码将反映值 编译器认为它是常量 - 即使用起来同样有效 每次你需要做的时候“重新发明轮子”的广义宏 位操作。

不服气？这是一些测试代码 - 我使用 Watcom C 进行了全面优化 并且不使用 _cdecl ，因此生成的反汇编将与 可能：

----[ TEST.C ]-------------------------- --------------------------

#define BOOL(x) (!(!(x)))

#define BitSet(arg,posn) ((arg) | (1L << (posn)))
#define BitClr(arg,posn) ((arg) & ~(1L << (posn)))
#define BitTst(arg,posn) BOOL((arg) & (1L << (posn)))
#define BitFlp(arg,posn) ((arg) ^ (1L << (posn)))

int bitmanip(int word)
{
      word = BitSet(word, 2);
      word = BitSet(word, 7);
      word = BitClr(word, 3);
      word = BitFlp(word, 9);
      return word;
}

----[ TEST.OUT（反汇编）]------------------------------------ ------------

Module: C:\BINK\tst.c
Group: 'DGROUP' CONST,CONST2,_DATA,_BSS

Segment: _TEXT  BYTE   00000008 bytes  
 0000  0c 84             bitmanip_       or      al,84H    ; set bits 2 and 7
 0002  80 f4 02                          xor     ah,02H    ; flip bit 9 of EAX (bit 1 of AH)
 0005  24 f7                             and     al,0f7H
 0007  c3                                ret     

No disassembly errors

----[ 结束 ]---------------------------------------- -------------------------

Answer 10

设置一点

使用按位或运算符 (|) 设置位。

number |= 1UL << n;

这将设置number 的nth 位。 n 应该为零，如果你想设置1st 位等等直到n-1，如果你想设置nth 位。

如果number 比unsigned long 宽，则使用1ULL； 1UL << n 的提升直到在评估 1UL << n 之后才会发生，在这种情况下，移动超过 long 的宽度是未定义的行为。这同样适用于所有其他示例。

清理一下

使用按位与运算符 (&) 清除位。

number &= ~(1UL << n);

这将清除number 的nth 位。您必须使用按位 NOT 运算符 (~) 反转位字符串，然后进行 AND。

稍微切换

XOR 运算符 (^) 可用于切换位。

number ^= 1UL << n;

这将切换number 的nth 位。

检查一下

这不是你要求的，但我不妨添加它。

要检查一下，将数字 n 向右移动，然后按位与它：

bit = (number >> n) & 1U;

这会将number 的nth 位的值放入变量bit。

将第 n 位更改为 x

将nth 位设置为1 或0 可以通过以下在2 的补码C++ 实现中实现：

number ^= (-x ^ number) & (1UL << n);

如果x 是1，将设置位n，如果x 是0，则清除位。如果x 有其他值，你就会得到垃圾。 x = !!x 会将其布尔化为 0 或 1。

要使其独立于 2 的补码否定行为（其中 -1 已设置所有位，与 1 的补码或符号/幅度 C++ 实现不同），请使用无符号否定。

number ^= (-(unsigned long)x ^ number) & (1UL << n);

或

unsigned long newbit = !!x;    // Also booleanize to force 0 or 1
number ^= (-newbit ^ number) & (1UL << n);

使用无符号类型进行可移植位操作通常是个好主意。

或

number = (number & ~(1UL << n)) | (x << n);

(number & ~(1UL << n)) 将清除nth 位，(x << n) 将nth 位设置为x。

一般来说，不要复制/粘贴代码也是一个好主意，因此很多人使用预处理器宏（如the community wiki answer further down）或某种封装。

Answer 11

在 C 语言中尝试以下函数之一来改变 n 位：

char bitfield;

// Start at 0th position

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    bitfield = (bitfield | (1 << n)) & (~( (1 << n) ^ (value << n) ));
}

或者

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    bitfield = (bitfield | (1 << n)) & ((value << n) | ((~0) ^ (1 << n)));
}

或者

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    if(value)
        bitfield |= 1 << n;
    else
        bitfield &= ~0 ^ (1 << n);
}

char get_n_bit(int n)
{
    return (bitfield & (1 << n)) ? 1 : 0;
}

Answer 12

使用标准 C++ 库：std::bitset<N>。

或Boost 版本：boost::dynamic_bitset。

无需自己动手：

#include <bitset>
#include <iostream>

int main()
{
    std::bitset<5> x;

    x[1] = 1;
    x[2] = 0;
    // Note x[0-4]  valid

    std::cout << x << std::endl;
}

---

[Alpha:] > ./a.out
00010

与standard library 编译时大小的位集相比，Boost 版本允许运行时大小的位集。

Answer 13

如果您正在做很多小玩意，您可能想要使用掩码，这会使整个事情变得更快。以下函数非常快并且仍然很灵活（它们允许在任何大小的位图中进行位旋转）。

const unsigned char TQuickByteMask[8] =
{
   0x01, 0x02, 0x04, 0x08,
   0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
};


/** Set bit in any sized bit mask.
 *
 * @return    none
 *
 * @param     bit    - Bit number.
 * @param     bitmap - Pointer to bitmap.
 */
void TSetBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;        // Index to byte.
    n = bit % 8;        // Specific bit in byte.

    bitmap[x] |= TQuickByteMask[n];        // Set bit.
}


/** Reset bit in any sized mask.
 *
 * @return  None
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
void TResetBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;        // Index to byte.
    n = bit % 8;        // Specific bit in byte.

    bitmap[x] &= (~TQuickByteMask[n]);    // Reset bit.
}


/** Toggle bit in any sized bit mask.
 *
 * @return   none
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
void TToggleBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;        // Index to byte.
    n = bit % 8;        // Specific bit in byte.

    bitmap[x] ^= TQuickByteMask[n];        // Toggle bit.
}


/** Checks specified bit.
 *
 * @return  1 if bit set else 0.
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
short TIsBitSet( short bit, const unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;    // Index to byte.
    n = bit % 8;    // Specific bit in byte.

    // Test bit (logigal AND).
    if (bitmap[x] & TQuickByteMask[n])
        return 1;

    return 0;
}


/** Checks specified bit.
 *
 * @return  1 if bit reset else 0.
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
short TIsBitReset( short bit, const unsigned char *bitmap)
{
    return TIsBitSet(bit, bitmap) ^ 1;
}


/** Count number of bits set in a bitmap.
 *
 * @return   Number of bits set.
 *
 * @param    bitmap - Pointer to bitmap.
 * @param    size   - Bitmap size (in bits).
 *
 * @note    Not very efficient in terms of execution speed. If you are doing
 *        some computationally intense stuff you may need a more complex
 *        implementation which would be faster (especially for big bitmaps).
 *        See (http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html).
 */
int TCountBits( const unsigned char *bitmap, int size)
{
    int i, count = 0;

    for (i=0; i<size; i++)
        if (TIsBitSet(i, bitmap))
            count++;

    return count;
}

注意，要在 16 位整数中设置位“n”，请执行以下操作：

TSetBit( n, &my_int);

确保位号在您传递的位图范围内，这取决于您。请注意，对于字节、字、dword、qword 等在内存中正确映射的小端处理器（小端处理器比大端处理器“更好”的主要原因，啊，我感觉一场火焰大战即将来临上...）。

Answer 14

如果您想在 Linux 内核 中使用 C 编程执行所有这些操作，那么我建议使用 Linux 内核的标准 API。

见https://www.kernel.org/doc/htmldocs/kernel-api/ch02s03.html

set_bit  Atomically set a bit in memory
clear_bit  Clears a bit in memory
change_bit  Toggle a bit in memory
test_and_set_bit  Set a bit and return its old value
test_and_clear_bit  Clear a bit and return its old value
test_and_change_bit  Change a bit and return its old value
test_bit  Determine whether a bit is set

注意：这里的整个操作都是一步完成的。因此，即使在 SMP 计算机上，这些都保证是原子并且很有用 保持处理器之间的一致性。

Answer 15

如何设置、清除和切换单个位？

在尝试形成掩码时解决常见的编码缺陷：
1 并不总是足够宽

当number 是比1 更宽的类型时会发生什么问题？
x 可能对于转换1 << x 来说太大了，导致未定义的行为 (UB)。即使x 不是太大，~ 也可能不会翻转足够多的最高有效位。

// assume 32 bit int/unsigned
unsigned long long number = foo();

unsigned x = 40; 
number |= (1 << x);  // UB
number ^= (1 << x);  // UB
number &= ~(1 << x); // UB

x = 10;
number &= ~(1 << x); // Wrong mask, not wide enough

---

为了确保 1 足够宽：

代码可以使用1ull 或迂腐的(uintmax_t)1 并让编译器优化。

number |= (1ull << x);
number |= ((uintmax_t)1 << x);

或演员表 - 这会导致编码/审查/维护问题保持演员表正确和最新。

number |= (type_of_number)1 << x;

或者通过强制至少与 number 的类型一样宽的数学运算来温和地提升 1。

number |= (number*0 + 1) << x;

---

与大多数位操作一样，最好使用 unsigned 类型而不是 signed 类型

Answer 16

对于初学者，我想用一个例子来解释一下：

例子：

value is 0x55;
bitnum : 3rd.

& 运算符用于检查位：

0101 0101
&
0000 1000
___________
0000 0000 (mean 0: False). It will work fine if the third bit is 1 (then the answer will be True)

切换或翻转：

0101 0101
^
0000 1000
___________
0101 1101 (Flip the third bit without affecting other bits)

| 操作员：设置位

0101 0101
|
0000 1000
___________
0101 1101 (set the third bit without affecting other bits)

Answer 17

这个程序是将任何数据位从 0 变为 1 或 1 变为 0：

{
    unsigned int data = 0x000000F0;
    int bitpos = 4;
    int bitvalue = 1;
    unsigned int bit = data;
    bit = (bit>>bitpos)&0x00000001;
    int invbitvalue = 0x00000001&(~bitvalue);
    printf("%x\n",bit);

    if (bitvalue == 0)
    {
        if (bit == 0)
            printf("%x\n", data);
        else
        {
             data = (data^(invbitvalue<<bitpos));
             printf("%x\n", data);
        }
    }
    else
    {
        if (bit == 1)
            printf("elseif %x\n", data);
        else
        {
            data = (data|(bitvalue<<bitpos));
            printf("else %x\n", data);
        }
    }
}

Answer 18

使用这个：

int ToggleNthBit ( unsigned char n, int num )
{
    if(num & (1 << n))
        num &= ~(1 << n);
    else
        num |= (1 << n);

    return num;
}

Answer 19

以下是我使用的一些宏：

SET_FLAG(Status, Flag)            ((Status) |= (Flag))
CLEAR_FLAG(Status, Flag)          ((Status) &= ~(Flag))
INVALID_FLAGS(ulFlags, ulAllowed) ((ulFlags) & ~(ulAllowed))
TEST_FLAGS(t,ulMask, ulBit)       (((t)&(ulMask)) == (ulBit))
IS_FLAG_SET(t,ulMask)             TEST_FLAGS(t,ulMask,ulMask)
IS_FLAG_CLEAR(t,ulMask)           TEST_FLAGS(t,ulMask,0)

Answer 20

扩展bitset 答案：

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <string>

using namespace std;
int main() {
  bitset<8> byte(std::string("10010011");

  // Set Bit
  byte.set(3); // 10010111

  // Clear Bit
  byte.reset(2); // 10010101

  // Toggle Bit
  byte.flip(7); // 00010101

  cout << byte << endl;

  return 0;
}

Answer 21

有时值得使用enum 来命名这些位：

enum ThingFlags = {
  ThingMask  = 0x0000,
  ThingFlag0 = 1 << 0,
  ThingFlag1 = 1 << 1,
  ThingError = 1 << 8,
}

然后使用 names 稍后。 IE。写

thingstate |= ThingFlag1;
thingstate &= ~ThingFlag0;
if (thing & ThingError) {...}

设置、清除和测试。这样，您就可以从其余代码中隐藏幻数。

除此之外，我支持 Jeremy 的解决方案。

Answer 22

这是我最喜欢的位算术宏，它适用于从 unsigned char 到 size_t 的任何类型的无符号整数数组（应该是最有效的类型）：

#define BITOP(a,b,op) \
 ((a)[(size_t)(b)/(8*sizeof *(a))] op ((size_t)1<<((size_t)(b)%(8*sizeof *(a)))))

设置一点：

BITOP(array, bit, |=);

清除一点：

BITOP(array, bit, &=~);

稍微切换一下：

BITOP(array, bit, ^=);

测试一下：

if (BITOP(array, bit, &)) ...

等等

Answer 23

另一种选择是使用位域：

struct bits {
    unsigned int a:1;
    unsigned int b:1;
    unsigned int c:1;
};

struct bits mybits;

定义一个 3 位字段（实际上是三个 1 位字段）。位操作现在变得有点（哈哈）简单：

设置或清除位：

mybits.b = 1;
mybits.c = 0;

稍微切换一下：

mybits.a = !mybits.a;
mybits.b = ~mybits.b;
mybits.c ^= 1;  /* all work */

检查一下：

if (mybits.c)  //if mybits.c is non zero the next line below will execute

这仅适用于固定大小的位字段。否则，您必须求助于之前帖子中描述的位旋转技术。

Answer 24

由于它被标记为“嵌入式”，我假设您使用的是微控制器。以上所有建议均有效且有效（读取-修改-写入、联合、结构等）。

然而，在一次基于示波器的调试过程中，我惊讶地发现，与将值直接写入微控制器的 PORTnSET / PORTnCLEAR 寄存器相比，这些方法在 CPU 周期中具有相当大的开销，这在紧循环/高频 ISR 的切换引脚。

对于那些不熟悉的人：在我的示例中，微控制器有一个反映输出引脚的通用引脚状态寄存器 PORTn，因此执行 PORTn |= BIT_TO_SET 会导致对该寄存器的读取-修改-写入。但是，PORTnSET / PORTnCLEAR 寄存器采用“1”表示“请将此位设为 1”（SET）或“请将此位设为 0”（CLEAR），而“0”表示“不要管该引脚”。因此，您最终会得到两个端口地址，具体取决于您是设置还是清除位（并不总是很方便），但是更快更快的反应和更小的汇编代码。

Answer 25

更一般地说，对于任意大小的位图：

#define BITS 8
#define BIT_SET(  p, n) (p[(n)/BITS] |=  (0x80>>((n)%BITS)))
#define BIT_CLEAR(p, n) (p[(n)/BITS] &= ~(0x80>>((n)%BITS)))
#define BIT_ISSET(p, n) (p[(n)/BITS] &   (0x80>>((n)%BITS)))

Answer 26

检查任意类型变量中任意位置的位：

#define bit_test(x, y)  ( ( ((const char*)&(x))[(y)>>3] & 0x80 >> ((y)&0x07)) >> (7-((y)&0x07) ) )

示例用法：

int main(void)
{
    unsigned char arr[8] = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF };

    for (int ix = 0; ix < 64; ++ix)
        printf("bit %d is %d\n", ix, bit_test(arr, ix));

    return 0;
}

注意事项： 这被设计为快速（考虑到它的灵活性）和非分支。在编译 Sun Studio 8 时，它会产生高效的 SPARC 机器代码；我还在 amd64 上使用 MSVC++ 2008 对其进行了测试。可以制作类似的宏来设置和清除位。与这里的许多其他解决方案相比，此解决方案的主要区别在于它适用于几乎任何类型的变量中的任何位置。

Answer 27

位域方法在嵌入式领域还有其他优势。您可以定义一个直接映射到特定硬件寄存器中的位的结构。

struct HwRegister {
    unsigned int errorFlag:1;  // one-bit flag field
    unsigned int Mode:3;       // three-bit mode field
    unsigned int StatusCode:4;  // four-bit status code
};

struct HwRegister CR3342_AReg;

您需要注意位打包顺序 - 我认为它首先是 MSB，但这可能取决于实现。此外，请验证您的编译器处理程序如何处理跨越字节边界的字段。

然后您可以像以前一样读取、写入、测试各个值。