关于位移：我在哪里可以找到C的位移指南？

Where can I find a bit shifting guide for C?

我已经研究了什么是位移位(bit-shift)操作符，它们是如何工作的？但是我仍然觉得钻头移动的概念很难理解。

有人能给我指出一个更基本的C语言位移指南的方向吗？我希望它会很长时间，因为它需要涵盖整个主题。

我真的不明白，但我想学它，所以任何帮助都会受到感激。

我正在学习K&R，这就是我做练习的目的。我了解基本知识，但我仍然不能正确地进行位移操作。

编辑这是K&R给我的练习

练习2-6：写一个函数set bits(x，p，n，y)，返回x，其中n位从p开始，设置为y的最右边n位，保持其他位不变。

练习2-7：编写一个函数invert(x，p，n)，返回x，其中n位从poititon p inverted开始(即1变为0，反之亦然)，其余的不变。

练习2-8：编写一个函数rightrot(x，n)，它返回整数x的值，x向右旋转n位位置

练习2-9：在2的补码系统中，x&；=(x-1)删除x中最右边的1位。解释原因，使用这个观察结果来编写更快版本的比特计数。

这些是K&R(C编程语言)书中的练习，它是最好的C书，但我无法理解位移，所以我在这些练习中遇到了问题。

相关讨论

位移位只不过是字面意思：将给定序列中的所有位向左或向右移位。

你要记住的是，每一个十进制数字(如6、7、3、2)都被表示为计算机内存中的一个位序列。所以，如果你在一段C代码中找到类似的东西：

(7 >> 1)

这意味着7的底层二进制表示中的位将向右移动1个位置。

我认为你引用的链接中的解释非常清楚。也许你自己在纸上写下一系列的数据位，然后像引用链接中那样操作它们可以有所帮助。

或者你可能还不知道计算机如何在内部处理数字。在这种情况下，在学习比特移位之前，您需要阅读相关内容。

你需要更多的工具来回答这些问题，而不是转移。

我认为你需要从非常基本的角度来了解数字是如何用二进制表示的。然后，您需要考虑如何设置和清除该数字中的特定位，或者同时清除一组位。你需要知道如何测试，看是否设置了一组特定的位，以及如何屏蔽。您必须能够使用位运算符和/或/xor/inversion/etc运算符完成以上所有操作。然后你会想知道移位——将比特左右移动一定数量的空格。你会想知道剩下的"空"位会发生什么。它是用1还是0填充的？什么时候用1或0填充？

谷歌"位操作教程"似乎已经找到了一些有希望的结果开始。但这里有一些基本的东西要测试你自己，以确保你理解

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// 1234 in hex, you understand this is not 1234 in decimal? Do you understand
// how specifying in hex makes it easier to think about the binary representation?
unsigned short i = 0x1234;
// flip all the bits in 0x1234
printf("%04x", ~i);

// Test - Is the most significant bit set?
// mask is a binary number with the most significant bit set. Do
// you understand why this is so?
unsigned short mask = 0x8000;
if ((mask & i) == mask)
{
printf("bit set!");
}
else
{
printf("bit cleared!");
}

// set the most significant bit
i = i | mask;
printf("Set the MSB of i, check it out: %i
", i)

// set the second most significant bit
// Do you see how by shifting mask right one it becomes the next most significant bit?
i = i | (mask >> 1);

祝你好运！

以2-6为例，我使用值17、4、3、15。所以：

x＝17或10001

P＝4

n＝3

Y＝15或01111

使用我的示例数字，我们需要做的是从y(111)中取出三个ls位，并从位置4开始将它们插入x中。这将给我们11111或31。我们需要从位置4开始清除x中的3个位，清除y中除最右边3个位之外的所有位，将它们移动到位置4和或两个值一起。

第一：全部向左N位~0<

第二：把所有的放在最右边的N个位置~(~0<

第三：将这些n 1位移动到位置p，并将n位设置为从位置p开始的零。~(~(~0<

第4个：这个带x的屏蔽，在p=10001的位置上清除x的n位。

(我确信每个人都意识到我们所做的一切就是回到我们的起点，但是我们必须这样做才能告诉程序我们要从哪个位置开始，以及我们要处理多少位。如果p是6，n是4怎么办？

接下来清除y中除最右边n位之外的所有位：

第一个：~(~0<

第二：y&；~(~0<

第3个：(y&；~(~0<

0000000000100001=17

00000000001110=7或=

000000000011111=31

结果是：

return x & ~(~(~0 << n) << (p-n)) | (y & ~(~0 << n)) << (p-n);

如果这本书很难读懂，我很抱歉。我的格式化能力有点有限。(我确信这是我的错)我希望这有帮助，我在这个特别的练习上坚持了很长一段时间，并且在看了这条线之后，今天终于想出了这个解决方案，所以我想我会贴出正确的答案，以及一个解释为什么它是正确的答案，这是我已经找到的答案。我见过很多答案。

把这些数据写在纸上，然后考虑从一端删除，在另一端添加更多数据。不像小学，十乘十的时候小数点会移动。好的。

所有的C函数都将移入0。好的。

所以好的。

1	x = y << 3;

意味着左移三位，右边的新位都是零，左边的三位进入"位桶"。好的。

1	x = z >> 2

丢失右边的两个位，在左边加上两个零。好的。

您将发现和K&R练习的内容是缺少的功能，在现有的处理器类型中，您拥有比C或任何其他高级语言更大的转移能力。好的。

你有旋转功能，其中一头的位移动到另一头，好的。

因此，以这种方式向右旋转1位的数字0xD是一个0xE，因为lsbit是1，所以向右移动1101，右边的1变成左边的1 1110。好的。

有时你通过进位在算术逻辑单元旋转。假设进位中有一个零，并且您旋转了一个位0 1101离开1 0110 A 0x6。再旋转一次0 1011，得到一个0xB等等。好的。

你为什么要通过你问的进位旋转？对于更大的数字，假设你有四位寄存器，并且想要做一个8位的移位，让我们假设每个字母都是位a bcde fghi，其中a是进位，另外两组4是四位寄存器，首先通过进位旋转左边的寄存器。e fang fghi然后通过进位旋转右寄存器我abcd efgh，很酷，我们刚刚做了一个8位移位和4位移位功能。如果您在开始之前清除了进位(通常会有一个关于这个的指令，或者您总是可以执行一些类似于添加0+0或其他保证清除该位的操作)，那么您将i 0bcd efgh，这与C移位函数在32位指令集上操作64位数字时所做的操作不同。好的。

处理器通常具有C类移位，其中0移位，shift abcd left one给出bcd0 shift abcd right two给出00ab。好的。

这就导致了一些问题，现代处理器的年轻人不会考虑这样的事情，因为整数除法在他们的处理器上都支持，并且可以在一个时钟周期内运行，在我们进行除法之前，或者当除法是几十到数百个时钟时，但是一个时钟的移位就是一个时钟，你可以做你所有的2d功率。使用移位整数进行Ivides或乘法运算。取左边两个移位的数字0x0d，得到0b000001101<<2=0b00110100或0x34 0xd为13十进制，0x34为52十进制。52是13的四倍。四比二等于二。移动2等于乘以4。这两种方法都有效，0x34右移2是0xd，但这里有一个问题，当你进入负数时，取这个数减去40xfc，然后除以2。使用c 0xfc>>1将给出0x7e，但0x7e是+126十进制- 4/2＝126？问题是C的移动是零。你会发现一些处理器的算术移位不同于逻辑移位，算术移位保持最高位，所以如果你使用一个带符号的数字，比如0BQWER，并且算术移位到正确的一位，你会得到0BQWE，最高位都会移位到下一位，并停留在原来的位置。再次切换0BQQW，依此类推。现在算术左移将以零而不是lsbit移动，所以0左移1是0。这是有道理的-4向左移动一个是0xf8，它是-8，-4乘以2是-8，所以这是正确的。所以你会发现一些处理器只有算术右移而不是左移，有些处理器允许你指定一个asl，但是当他们组装它时，用一个lsl(逻辑左移)替换它，谁知道有些处理器实际上可能有一个单独的操作码，即使它是相同的函数。我想可能有一些有ASL和ASR和LSR，但没有LSL。好的。

只要用纸和笔，把事情弄清楚，以实数为例，然后进行抽象。比如说，要将0x1234向右旋转一位吗？好的。

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0001001000110100 write out the bits
x0001001000110100 shift right one
0000100100011010 because this is a rotate fill in the new bit with the bit that fell off on the prior operation

现在想右移两位好的。

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0000100100011010
xx0000100100011010
1000001001000110

我如何在C中进行一点旋转？好的。

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unsigned int rotate_right_one ( unsigned int x )
{
unsigned int y;
y = x & 1; //save the bit that is about to fall off the right
x >> = 1; //logical rotate one bit
x |= y<<31; //this assumes that unsigned int is 32 bits.
return(x);
}

要旋转得更多，您可以多次调用这个函数，或者考虑一下蒙版和上面的移动，以及它如何工作超过一位。好的。

还要注意，一些处理器只有一个旋转功能，例如，想想这个，我有一个四位寄存器，我旋转5位，我得到了什么？好的。

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abcd
bcda first rotate
cdab second
dabc third
abcd fourth
bcda fifth

单次向左旋转是什么样子的？好的。

1 2	abcd bcda one bit left.

四位寄存器的右边五个与左边一个5-4=1相同。像ASL一样，一些处理器允许您对操作进行编码，但是汇编程序使用nbits shift作为旋转量将该操作替换为另一个旋转操作。好的。

对于某些人来说，逻辑位操作就像指针一样难以理解，但它是一个基本的操作，如果你学习并使用它，你将远远领先于你的竞争对手或你周围的人。好的。

下面是一个计算某个变量中位数的示例：好的。

1	for(count=0,r=1;r;r<<=1) if(r&some_variable) count++;

了解这一行代码，您就可以很好地学习C和逻辑位操作了。好的。好啊。

这是我在Avrfraks上找到的一个基本指南。这将向您展示基本原理，然后您可以继续学习其他教程。

http://www.avrfreaks.net/index.php？name=pnphpbb2&file=viewtopic&t=37871

小捣蛋鬼

这里有一个关于栈溢出的位操作符的很好的介绍：这里

让我们尝试2-6，让您了解位操作是如何工作的，然后看看它是否有意义。

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int setbits( int x, int p, int n, int y )
{
int bitmask = ~0, y_right = 0;

/* Ok, first let's get y's rightmost bits.
* Take our bitmask, shift it left by n bits, leaving the least significant
* n bits as 0. Then, flip the bitmask so the rightmost n bits become 1, and the
* leftmost n bits become 0.
*
* Then, AND this bitmask with y, to yield y's n rightmost bits.
*/
bitmask = ~( bitmask << n );
y_right = bitmask & y;

/*
* Ok, now let's use y_right as our bitmask for x.
* Shift y_right to the left to *begin* at position p.
*/
y_right <<= p - n;
x |= y_right;

return x;
}

注：以上可能是完全错误的，因为我没有测试过，但它应该给你一个体面的想法开始。

请记住，几乎所有这些练习都有一个简单的解决方案，可以用函数int isbitset(int i，int n)、int setbit(int i，int n)和<<和>>组合编写。直截了当的解决方案几乎都是最坏的情况，但更容易实现和阅读。这有点像是用加法实现乘法，用增量实现加法。

我们来做一个练习，举个例子。

Exercise 2-6: Write a function
setbits(x, p, n, y) that returns x
with the n bits that begin at position
p set to the rightmost n bits of y,
leaving the other bits unchanged.

让我们在ind中保持最低有效位是位0(在位置0处)

以下是伪代码：

将x中的位p移到p+n，移到0到n的位置。这就是右移的位置。

准备一个位掩码，将从第n位到最高位的任何内容转换为0s。您可以为此使用查找数组(例如，对于n=8的0xff，对于7的0x7f等等)，也可以在循环中使用设置第0位和lef移位的组合。

使用&；将位掩码应用于X。在x中我们不关心的所有位现在都是0

反转位掩码。我们现在有一堆1在高端，还有一堆0在低端。我们要在y中改变的位在位掩码中都有0。

使用&；将位掩码应用于Y。我们将用x中的位替换y中的所有位，现在都设置为0，我们不想更改的位不变。

使用组合x和y，设置要在y中更改的位。这是关键的一点——用纸和笔来检查正在发生的事情。在(3)中设置为0的x中的位不会影响y中的相应位。不受(3)影响的x中的位将与y中的0(由于步骤5，因此为0)合并，将结果位设置为x中的值。