c - 发生事件时向左移位一次

Question

我正在研究一个需要递增计数器的问题。此计数器的工作方式类似于大小为 3 的事件存储器。这意味着您可以存储在最后三个时间段内发生的事件。

例如:

• 在时间段 0，有一个事件:set mem_holder = 001
• 在时间段 1，另一个事件:将 mem_holder 移位 1 和新事件 -> 011
• 在时间段 2，没有事件，所以我们将两个位都向左移动一位 -> 110
• 在时间段 3，没有事件再次向左移动 -> 100
• 在时间段 4，新事件 -> 001
• 在时间段 5，没有事件 -> 010
• 在时间段 6，新事件 -> 101

等等等等

我正在寻找的是如何以正确有效的方式解决此问题的提示或示例。标准是低复杂性和低内存需求，即没有大的变量分配。

我对位运算知之甚少，但我知道一些基础知识，例如<< | >> & ^ 但是将它们组合在“大”环境中是具有挑战性的，因此我们不胜感激任何建议/帮助!

高级的谢谢

Answer 1

基本上，您有一个 3 位整数，这意味着它可以保存从 b000 到 b111 的值，即 0 到 7。如果您与任何包含 7 的整数进行 AND 运算，除了最右边的 3 位之外，您将清除所有内容。

那么，您要做的是左移 1 位来为新位腾出空间，然后按位 - 并使用 7。由于您的左移，最新的最右边位现在为 0。在此之后，如果有新事件，您可以使用按位或将最右边的位设置为 1。

#include <stdio.h>

void mark(int new_event) {
    static int bits = 0;

    /* Shift the bits one left to make place for the new event bit.
     * Make sure only 3 bits are used. */
    bits <<= 1;
    bits &= 7;          /* 7 is in binary 111, all other bits get removed */

    /* Put in the rightmost bit a 1 if new_event is 'true', else it's
     * already zeroed-out due to the above leftshift */
    if (new_event)
        bits |= 1;
    /* Note: if you're sure that new_event can only have values 0 and 1, then
     * you can do an unconditional:
     *    bits |= new_event
     */

    /* Output what we've done for demo purposes */
    printf("New event: %d. Bits: ", new_event);
    putchar(bits & 4 ? '1' : '0');
    putchar(bits & 2 ? '1' : '0');
    putchar(bits & 1 ? '1' : '0');
    putchar('\n');
}

int main() {
    /* at time slot 0, there was a event: set mem_holder = 001
       at time slot 1, another event: shift mem_holder with 1
                       and and the new event -> 011
       at time slot 2, no event so we shift both bits with one to left -> 110
       at time slot 3, no event shift both again to left -> 100
       at time slot 4, new event -> 001
       at time slot 5, no event -> 010
       at time slot 6, new event -> 101
    */
    mark(1);
    mark(1);
    mark(0);
    mark(0);
    mark(1);
    mark(0);
    mark(1);

    return 0;
}

输出:

New event: 1. Bits: 001
New event: 1. Bits: 011
New event: 0. Bits: 110
New event: 0. Bits: 100
New event: 1. Bits: 001
New event: 0. Bits: 010
New event: 1. Bits: 101