c - 如何在C中获得左移值？

Question

我有一个问题，定义了以下马可：

TO_TI(a, b) ((b)<<13|(a))

然后我调用以下语句：

int c = TO_TI(1,2);

然后我将结果传递c给一个函数，在这个函数中，如何根据值 c 并输入 a 计算 的值b？

Answer 1

给定a并且c您不能（通常）计算b，因为 a 和 b 是按位或在一起的，这是不可逆的（再次，通常）。考虑a=101和b=1移位为 2。 Thenc=101与 if 相同b=0。没有简单的办法知道。

如果您使用 XOR 而不是 OR，或者您有更多信息，例如对所涉及的值范围的限制，我们可能会取得更多进展。

Answer 2

将多个整数打包成一个更大的整数通常是一件有用的事情，编写宏是一种正确处理它的好方法（尽管我可能更喜欢内联函数）。

关键是你必须知道你在做什么！如果您没有正确理解底层的位操作，或者至少没有遵循规则，那么您将无法取回您输入的内容。

a只要是使用不超过 12 位的正整数，您的 TO_TI 宏就可以正常工作。b不能有超过 20 位的数据（假设 32 位字）。

如果a是无符号的，它可以像这样提取：

unsigned int a = c & 0xFFF;

但是，如果a已签名，则您必须“签名扩展”该值，如下所示：

int a = ((int)c << 20) >> 20;

同样，如果b已签名，则必须对其进行符号扩展，但这更容易：

int b = (int)c >> 12;

但是， isb是未签名的，您必须非常小心不要对其进行签名扩展：

unsigned int b = (unsigned int)c >> 12;

最后，如果你想允许a有负值，那么你的宏必须像这样定义：

#define TO_TI(a, b) ((b)<<13|((a)&0xFFF))

（否则 的符号位a将覆盖b。）

如果您将三个或更多值编码为同一个整数，那么事情会变得更加棘手。并提防int具有 64 位的系统。

规则：

1. 了解您希望这些位做什么。
2. 了解按位运算符对有符号和无符号值的作用。
3. 仔细测试边界条件。

这就是发明位域的原因，您应该强烈考虑使用它们。

Answer 3

如果您确定 a 除了设置前 12 位之外没有其他位（然后 | 会破坏您在 b 上的信息），您可以使用 & 并右移来反转操作：

b = (c & ~a) >> 13

（~a 是 a 的按位否定）

编辑：实际上甚至不需要执行 & 因为通过右移最低 12 位将被移出......

Answer 4

该宏TO_TI遵循一个习惯用法，将多个值打包到位域中。（它也在对你眨眼。）

b << 13乘以b2 ¹³ = 8192。只要a最多 13 位长，即0 <= a < 8192，您可以通过取 8192 的模数来恢复它。您不需要b恢复a……反之亦然。

整个想法是a并且b应该很容易从 的结果中恢复TO_TI，因此首先要查看该宏定义周围的源代码，以找到应该反转该过程的宏。否则，c >> 13应该足以恢复b。

应该注意的是，这两个数字都必须是正数，并且在所需的范围内才能正常工作。如果作者TO_TI从来没有提到a不能大于 8192，他们在方向盘上睡着了。

Answer 5

如果我正确理解了这个问题，给出的c来自

c = b<<13 | a; 

我们能找出原来的 a和b吗？

这取决于

• a的长度（位数）：除上述问题外，如果a msb（最高有效位）为 2^13 或更大，则该|操作将影响b在移位 ( b << 13) 之后的位置，因此您无法知道第 13 位的c值来自原始b或来自a

• b的长度：移位 13 位是将b乘以2^13 (8192)，如果b本来就足够大，则移位后它可能会溢出c，即结果不适合c大小（长度），并且从下面的方法中检索到的b将小于原始b。

因此，如果 a小于 8192 (2^13) 但为正（否则它的 msb 将达到b移位）并且 b左移 13 位不会溢出c您可以检索a和b，使用

a = c & 8191; // 2^13 - 1 or 0x1fff in hexa
b = c >> 13;