c - 如何在 C 中仅设置字节的某些位而不影响其余位？

Question

假设我有一个像 1010XXXX 这样的字节，其中 X 值可以是任何值。我想将低四位设置为特定模式，比如 1100，而高四位不受影响。我将如何在 C 中以最快的速度做到这一点？

Answer 1

一般来说：

value = (value & ~mask) | (newvalue & mask);

mask是一个所有要更改的位（并且只有它们）设置为 1 的值 - 在您的情况下它将是 0xf 。newvalue是一个包含这些位的新状态的值 - 所有其他位基本上都被忽略了。

这适用于支持按位运算符的所有类型。

Answer 2

您可以通过按位与设置所有这些位为 0，其中 4 位设置为 0，所有其他位设置为 1（这是设置为 1 的 4 位的补码）。然后，您可以像往常一样按位或按位。

IE

 val &= ~0xf; // Clear lower 4 bits. Note: ~0xf == 0xfffffff0
 val |= lower4Bits & 0xf; // Worth anding with the 4 bits set to 1 to make sure no
                          // other bits are set.

Answer 3

使用按位运算符或 | 当您想将字节的位从 0 更改为 1 时。

当您想将字节的位从 1 更改为 0 时，请使用按位运算符和 &

例子

#include <stdio.h>

int byte;
int chb;

int main() {
// Change bit 2 of byte from 0 to 1
byte = 0b10101010;    
chb = 0b00000100;       //0 to 1 changer byte
printf("%d\n",byte);    // display current status of byte

byte = byte | chb;      // perform 0 to 1 single bit changing operation
printf("%d\n",byte);

// Change bit 2 of byte back from 1 to 0
chb = 0b11111011;       //1 to 0 changer byte

byte = byte & chb;      // perform 1 to 0 single bit changing operation
printf("%d\n",byte);
}

也许有更好的方法，我不知道。这将暂时帮助你。

Answer 4

为了进一步概括给出的答案，这里有几个宏（针对 32 位值；针对不同的位域长度进行调整）。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define MASK(L,P)            (~(0xffffffff << (L)) << (P))

#define GET_VAL(BF,L,P)      (((BF) & MASK(L,P)) >> P)
#define SET_VAL(BF,L,P,V)    ( (BF) = ((BF) & ~MASK(L,P)) | (((V) << (P)) & MASK(L,P)) )

int main(int argc, char ** argv)
{
    uint32_t bf = 1024;

    printf("Bitfield before : %d , 0x%08x\n", bf, bf);

    
    printf("Mask(5,3): %d , 0x%08x\n", MASK(5,3), MASK(5,3));


    SET_VAL(bf,5,3,19);
    printf("Bitfield after : %d , 0x%08x\n", bf, bf);

    return 0;
}

顺便说一句，C 位域完全没用是荒谬的。它是满足此要求的完美语法糖，但由于将其留给每个编译器按照它认为合适的方式实现，因此对于任何实际使用都是无用的。