位操作==c语言2

一、位操作符

1、位与&

• 注意：位与&，逻辑&&。
  举例0xAA&0xF0=0xA0，0xAA && 0xF0=1

2、位或|

• 注意：位或是|，逻辑或是||

3、位取反~

• 注意：C语言中位取反是~，逻辑取反是！。

4、位异或^

• 0或1与1位异或就会取反，0或1与0位异或则不变、

5、位左移、位右移

• 对于无符号数：
  • 左移时右侧补0，相当于逻辑移位。
  • 右移时左侧补0，相当于逻辑移位。
• 对于有符号数：
  • 左移时右侧补0，叫算术移位，相当于逻辑移位。
  • 有右移时左侧补符号位，正数补0负数补1，叫算术移位。
• 嵌入式中使用的移位都是无符号数移位。

二、&，|，^在操作寄存器时的特殊作用

1、寄存器的操作要求

• ARM是内存与IO统一编制的（x86则不是），读写寄存器就是操控硬件。
• 如何做到设定特定位时不影响其它位？
  答案是：读-改-写三部曲。

2、特定位清零用&

3、特定位置1用|

4、特定位取反用^

三、如何用位运算构建特定二进制数

1、寄存器操作经常需要特定位给特定值（“改”的过程中）

• 解法1：用工具软件或自己大脑计算，直接给出32位特定数
• 解法2：自己写代码用位操作符号来构建

2、使用移位获取特定位为1的二进制数

• 譬如需要一个bit3~bit7为1的二进制数：(0x1f << 3)。
• bit3 ~ bit7为1，同时bit23 ~ 25也为1：((0x1f << 3) | (7 << 23))。

3、结合取反获取特定位为0二进制数

• 获取bit4 ~ bit10为0，其余为1的数：~(0x7f << 4)

4、总结：“改”的过程用&、|、^结合特定二进制数即可完成

四、位运算实战演练

1、给定一个整形数a，取出a的bit3~bit8

• 第一步：a &= (0x3f << 3);
• 第二步：a >>= 3;

2、给定一个整形数a，给a的bit7~bit17赋值937

• 第一步：a &= ~(0x7ff << 7); // 特定位置0
• 第二步：a |= (937 << 7); // 特定位赋值

3、给定一个整形数a，给a的bit7~bit17中的值加17

• 第一步：b = a & (0x7ff << 7); b >>= 7; // 取出该值
• 第二步：b += 17; // 加上17
• 第三步：a &= ~(0x7ff << 7); // 特定位清0
• 第四步：a |= (b << 7); // 特定位赋值

五、技术升级：用宏定义来完成位运算

1、直接用宏定义来置位、复位

• #define SET_NTH_BIT(x,n) ((x) |= ((1U)<<(n)))
• #define CLEAR_NTH_BIT(x,n) ((x) &=~((1U)<<(n)))

2、用宏定义来截取变量的部分连续位，

• 例如截取变量0x88(10001000b)的bit2~bit4
  • #define GRTBITS(x,n,m) ( ( (x) & ~( ~(0U) << ((m) – (n) + 1)) ) << (n) ) >> (n) )