标签：c语言、位操作
位操作符
1、位与&
(1)一个&位与，两个&&是逻辑与
(2)真值表：1&0=0 0&1=0 0&0=0 1&1=1
2、位或|
(1)一个|位或，两个||是逻辑或
(2)真值表：1|0=1 0|1=1 0|0=0 1|1=1
3、位取反~
(1)注意：C语言中位取反是~，C语言中的逻辑取反是!
(2)按位取反是将操作数的二进制位逐个按位取反（1变成0，0变成1）；
而逻辑取反是真（在C语言中只要不是0的任何数都是真）变成假（在C语言中只有0表示假）、假变成真。
-------------------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
unsigned int a=45;
unsigned int b,c;
b = ~a;
c = !a;
printf("b = %u\n",b);
printf("c = %d\n",c);
}
45 = 0x2D = 10 1101
= 01 0010
-------------------------------------------------------------------------------------------
实验：
任何非0的数被按逻辑取反再取反就会得到1；
任何非0的数倍按位取反再取反就会得到他自己；
位异或^
(1)位异或真值表：1^1=0 0^0=0 1^0=1 0^1=1
(2)位异或的特点：2个数如果相等结果为0，不等结果为1。
记忆方法：异或就是相异就或操作起来。
位与、位或、位异或的特点总结：
位与：（任何数，其实就是1或者0）与1位与无变化，与0位与变成0
位或：（任何数，其实就是1或者0）与1位或变成1，与0位或无变化
位异或：（任何数，其实就是1或者0）与1位异或会取反，与0位异或无变化
左移位<< 与右移位>>
C语言的移位要取决于数据类型。
对于无符号数，左移时右侧补0（相当于逻辑移位）
对于无符号数，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）
对于有符号数，右移时左侧补符号位（如果正数就补0，负数就补1，叫算术移位）
嵌入式中研究的移位，以及使用的移位都是无符号数。
(1)ARM是内存与IO统一编址的，ARM中有很多内部外设，SoC中CPU通过向这些内部外设的
寄存器写入一些特定的值来操控这个内部外设，进而操控硬件动作。所以可以说：读写寄存器就是操控硬件。
(2)寄存器的特点是按位进行规划和使用。但是寄存器的读写却是整体32位一起进行的
（也就是说你只想修改bit5～bit7是不行的，必须整体32bit全部写入）
(3)寄存器操作要求就是：在设定特定位时不能影响其他位。
(4)如何做到？答案是：读-改-写三部曲。
读改写的操作理念，就是：当我想改变一个寄存器中某些特定位时，我不会直接去给他写，我会先读出寄存器整体原来的值，然后在这个基础上修改我想要修改的特定位，再将修改后的值整体写入寄存器。
这样达到的效果是：在不影响其他位原来值的情况下，我关心的位的值已经被修改了。
-----------------------------------------------------------------------------------------
特定位 置0 &
& 0
int main()
{
unsigned int a = 0xaaaaaaaa;
unsigned int b = 0xffff00ff;
unsigned int c;
c = a & b;
printf("0x%x\n",c);
}
特定位 置1 |
| 1
特定位 取反 ^
^ 1
------------------------------------------------------------------------------------------
对寄存器特定位 置0、 置1、 取反
事先构建一个特别的数，这个数和原来的值进行& | ^
写代码用位操作符号（主要是移位和取反）构建特定的二进制数
(1) bit3~bit7 为1 （其他位全部为0）的二进制数
(0x1f << 3) 5个1 左移3位
(2) bit3~bit7 为1 bit23~bit25 为1 其他为0
(0x1f << 3 | 0x07 <<23)
(3) bit4~bit10为0 其余为1
先构造bit4~bit10为1 其余为0 然后再整体取反。
~(0x7f << 4)
如果比较少位为1，大部分为0 ，连续很多1左移n位得到。
如果比较少位为0，大部分为1 ，先构建位反数，然后再取反。
如果数中连续1（连续0）的部分不止1个，多段分别构造，再彼此位或。
-------------------------------------------------------------------------------------------
位运算实战演练
口诀：要置1用位或，要清零用位与，要取反用异或，~和 <<、>> 构建特定二进制数
1、给定一个整型数a,设置a的bit3，保证其他位不变
bit3 置1
int a;
a = a | (1<<3);
a |= (1<<3);
2、给定一个整型数a,设置a的bit3~bit7，保证其他位不变
int a;
a |= (0x1f<<3); 等同于 (0b11111<<3);
3、给定一个整型数a,清除a的bit15,保证其他位不变
int a;
a &= ~(1<<15);
bit15 0 其余为1 (大部分为1)，构建位反数，然后取反
bit15 1 其余为0 (1<<15) 然后取反 ~(1<<15)
4、给定一个整型数a,清除a的bit15~bit23,。。。
bit15~bit23 ：000000000 其余为1 1多0少，构建位反数
a &= ~(0x1ff<<15);
5、给定一个整型数a,取出a的bit3~bit8
1-先将bit3~bit8不变，其余位全部清零
2-在将右移3bit
a &= 0x3f<<3;
a >>= 3;
6、用C语言给定一个寄存器的bit7~bit17赋值937(其余位不受影响)
a &= ~(0x7ff<<7);
a |= (937<<7);
7、用C语言给定一个寄存器的bit7~bit17中的值加17
-1 先读出原来bit7~bit17的值
-2-给这个值加17
-3-将bit7～bit17清零
-4-将第二步算出来的值写入bit7～bit17
int a;
b = a & (0x3ff << 7);
b >>= 7;
b += 17;
a &= ~(0x3ff << 7);
a |= (b << 7);
8、用C语言给一个寄存器的bit7~bit17赋值937,同时给bit21~bit25赋值17.
1、
int a;
a &= ~(0x3ff << 7);
a |= (937 << 7);
a &= ~(0x1f << 21);
a |= (17 << 21);
2、
int a;
a &= ~((0x3ff<<7) | (0x1f<<21));
a |= ((937<<7) | (17<<21));
-------------------------------------------------------------------------------------------
宏定义来完成位运算
1、用宏定义将32位数X的第n位（右边起算，也就是bit0第一位）置位
#define SET_BIT_N(x,n) ( x | (1u<<(n-1)))
2、用宏定义将32位数x的第n位清零
#define CLEAR_BIT_N(x,n) ( x & ~(1u<<(n-1)))
3、用宏定义将32位数x的第n位到第m位置位
分析 n=3 m = 要bit2 到 bit5 置位
需要一个算式得 (m-n+1)个1
-1-先得到32位1 ~0U
-2-将第一步得到的数右移 x位 即可得到(m-n+1)个1
((~0U) >> (32-(m-n+1))) << (n-1)
#define SET_BIT_N_M(x,n,m) (x| ...)
4、截取变量x的第n到第m位
#define GETBITS(x,n,m) ((x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >>(n-1))
-1- 分几部分
(x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1)
分析为什么要 >> (n-1)
-2-
x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)
-3-
~(~(0U)<<(m-n+1)) << n-1
-------------------------------------------------------------------------------------------
写代码测试运算符优先级高低 ~ <<
a = 0xf;
b = ~a<<4;
ffffff00 先~后<<
ffffff0f 先<<后~
-------------------------------------------------------------------------------------------
本文出自 “8342724” 博客，转载请与作者联系！
标签：c语言、位操作
原文地址：http://8352724.blog.51cto.com/8342724/1828572
