c - 在 int 的每个半字节中切换位

Question

如何仅使用位操作(无控制结构)来切换整数中每个半字节的第 0 位和第 3 位？为了解决这个问题，我需要创建什么样的面具？任何帮助，将不胜感激。例如，8(1000) 变为 1(0001)。

/* 
 * SwitchBits(0) = 0
 * SwitchBits(8) = 1
 * SwitchBits(0x812) = 0x182
 * SwitchBits(0x12345678) = 0x82a4c6e1
 * Legal Operations: ! ~ & ^ | + << >>
 */
int SwitchBits(int n) { 

}

Answer 1

代码:

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

static uint32_t SwitchBits(uint32_t n)
{
    uint32_t bit0_mask = 0x11111111;
    uint32_t bit3_mask = 0x88888888;
    uint32_t v_bit0 = n & bit0_mask;
    uint32_t v_bit3 = n & bit3_mask;
    n &= ~(bit0_mask | bit3_mask);
    n |= (v_bit0 << 3) | (v_bit3 >> 3);
    return n;
}

int main(void)
{
    uint32_t i_values[] = { 0, 8, 0x812, 0x12345678, 0x9ABCDEF0 };
    uint32_t o_values[] = { 0, 1, 0x182, 0x82A4C6E1, 0x93B5D7F0 };
    enum { N_VALUES = sizeof(o_values) / sizeof(o_values[0]) };

    for (int i = 0; i < N_VALUES; i++)
    {
        printf("0x%.8" PRIX32 " => 0x%.8" PRIX32 " (vs 0x%.8" PRIX32 ")\n",
                i_values[i], SwitchBits(i_values[i]), o_values[i]);
    }
    return 0;
}

输出:

0x00000000 => 0x00000000 (vs 0x00000000)
0x00000008 => 0x00000001 (vs 0x00000001)
0x00000812 => 0x00000182 (vs 0x00000182)
0x12345678 => 0x82A4C6E1 (vs 0x82A4C6E1)
0x9ABCDEF0 => 0x93B5D7F0 (vs 0x93B5D7F0)

请注意 uint32_t 的使用，以避免带符号整数中符号位的未定义行为。