c - 如何在C中翻转一个字节中的特定位？

Question

我正在尝试使用掩码并操作字节中的特定位。例如：

我想用 C 编写一个程序，在特定位置翻转两位，例如位置 0 的位和第三位的位。所以，11100011，会变成01110011。

我怎样才能交换这些位？

Answer 1

翻转位是通过使用掩码进行异或运算来完成的：在要翻转的位置设置位，然后执行异或，如下所示：

int mask = 0x90; // 10010000
int num  = 0xE3; // 11100011
num ^= mask;     // 01110011

以下是一些注意事项：

1. 位通常从最低有效位置开始计算，因此您的示例翻转位置 4 和 7 的位，而不是位置 0 和 4
2. 要为单个位置构造位掩码，请使用表达式1 << n，其中n是从最低有效位开始计数的位置编号。
3. 要在单个掩码中组合多个位，请使用|运算符。例如，(1 << 4) | (1 << 7)构造用于翻转第 4 位和第 7 位的掩码。

Answer 2

如果您的字节是 x，并且您想在第 i 个和第 j 个位置切换位：

x = x ^ ((1<<i) | (1<<j));

所以，在你的情况下，它只是 (1<<4) | (1<<7)。:)

Answer 3

首先，祝你好运！

一句话—​​—从右边而不是左边计算位更有用，因为有各种字节/字大小（8 位、16 位等），并且该计数可以更好地保持兼容性。因此，在您的情况下，您指的是#7 和#4 位（零计数）。

您的意思是“翻转”（更改 0<->1 位）还是在一个和另一个之间“切换”它们？

对于第一个选项，上面的答案（XOR with "int mask = 0x90; // 10010000"）非常好。对于第二个，它有点棘手（但不多）。

Answer 4

要翻转位，您可以使用异或位运算符。这需要两个操作数（通常是您要操作的值和定义将翻转哪些位的掩码）。异或 (XOR) 运算符仅当且仅当两者之一设置为 1 而非两者都设置为 1 时才会翻转一点。请参见下面的（简单）示例：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
   int num = 7;   //00000111
   int mask = 3;  //00000011

   int result = num ^ mask; //00000100
   printf("result = %d\n", result); //should be 4

   return 0;
}