有人可以解释这段代码 - rtc 按位翻转(在 c 中)吗？

Question

谁能解释一下 ((~(preRtcInseconds <<1)+1)>>1)

unsigned long preInseconds;
unsigned long curInSeconds;
unsigned long elapsedInSeconds;

if(curInSeconds>=preInseconds)
{
   elapsedInSeconds = curInSeconds - preInseconds;//does easy thing. no needs roll over
}
else{ //rollover
  preInseconds = ((~(preInseconds <<1)+1)>>1);
  elapsedInSeconds = curInSeconds + preInseconds;
}

Answer 1

让 unsigned long 的宽度是w .那么最大值为unsigned long可以容纳的是

ULONG_MAX = 2^w - 1

让preInseconds = a + b , 其中

a = preInseconds & (1ul << (w-1))
b = preInseconds & ((1ul << (w-1)) - 1)

a是 0 或 2^(w-1) ，取决于是否preInseconds >= 2^(w-1) .然后初始左移消灭a , 所以

preInseconds << 1

给出 b << 1或 2*b .

然后取按位补码，

~(b << 1)

给出 ULONG_MAX - (b << 1) .

如果b == 0 , 加 1 到 ULONG_MAX - (b << 1)结果为 0，否则

~(b << 1) + 1

给予

2^w - (b << 1)

如果 b == 0，则右移一位产生 0和

2^(w-1) - b

否则。因此

preInseconds = ((~(preInseconds <<1)+1)>>1);

套preInseconds到

2^(w-1) - b

如果b != 0 , 如果 b == 0 则为 0 .

最后，

elapsedInSeconds = curInSeconds + preInseconds;

因此设置 elapsedInSeconds到 curInSeconds 的值如果preInseconds是2^(w-1) [如果else分支被占用，preInseconds > curInSeconds , 所以它不是 0] 和 to

curInSeconds - (preInseconds & (ULONG_MAX >> 1)) + 2^(w-1)

否则。

我不确定该操作的目的是什么。对于 preInseconds > curInSeconds , 计算

curInSeconds - preInseconds

会导致

(2^w - preInseconds) + curInSeconds

这与(数学上)相同

(2^w + curInSeconds) - preInseconds

如果 curInSeconds 这将是耗时自上次以来计数器一次滚动preInseconds被采用，如果当前计数器值小于前一个值，则可能会发生这种情况。这是有道理的。

在 else 分支完成体操后，

• 如果preInseconds <= 2^(w-1) , elapsedInSeconds变成 curInSeconds - preInseconds + 2^(w-1) , 翻转的当前计数器与前一个计数器之间的差值减去 2^(w-1)
• 如果preInseconds > 2^(w-1) , 自 x - 2^(w-1) == x + 2^(w-1)在无符号算术中，我们得到与 curInSeconds - preInSeconds 相同的结果.

所以，假设 curInSeconds翻转一次，它计算前一个事件和当前事件之间经过的秒数，除非发生翻转 2^(w-1)或前一个事件后的更多秒，在这种情况下 2^(w-1)从实际耗时中减去秒数。