c - 在 C 中，给定一系列字节，如何复制一个字节，然后复制该字节？

Question

我的家庭作业问题之一是获取以无符号整数表示的给定字节序列，然后复制某个字节，从而将该序列扩展一个字节。例如，如果我要对十六进制表示为 0xAABBCC 的无符号整数执行此函数，同时指定扩展第二个字节，则在此函数之前和之后输出的十六进制值将如下所示:

0xAABBCC -> 0xAABBBBCC

我已经取得了一些进展，因为我觉得我确实很好地理解了按位运算符，但我不知道如何使用按位运算符来执行像这样的更复杂的任务。鉴于这是一个家庭作业问题，我对答案持开放态度，只是将其链接到有关按位运算符的文章，但请记住，我确实掌握了基础知识，并且我更愿意看到一系列按位运算符的真实示例实际操作。

这是我到目前为止所拥有的代码。它似乎接近工作，但我只是无法掌握如何将重复的字节插入到一系列字节的中间。

unsigned long long extend_byte(unsigned x, unsigned i) //x = 0xAABBCC, i = 1
{
    printf("%x\n", x); //0xaabbcc
    int shiftVal = i << 3;
    unsigned mask = 0xFF << shiftVal;
    printf("%x\n", mask); //0x00ff
    unsigned byteToCopy = x | ~mask;
    printf("%x\n", byteToCopy); //0xffffbbff
    x &= byteToCopy;
    printf("%x\n", x); //aabbcc
    return x;
}

Answer 1

问题是您的掩码屏蔽了单个字节，您需要屏蔽要复制的字节右侧的所有数字，并使用不同的掩码屏蔽该字节左侧的所有数字。检查以下内容:

uint64_t extend_byte(uint64_t x, uint64_t i)       // 0x0000000011223344 and 3
{
    uint64_t allOnes = ~0x00ULL;                   // 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

    uint64_t shiftVal = i << 3;                    // i << 3 == i * 8 == 24 bits = 3 bytes
    uint64_t leftMask = allOnes << shiftVal;       // 0xFFFFFFFFFF000000
    uint64_t leftPart = (x << 8) & leftMask;       // 0x0000001122000000
    uint64_t rightMask = ~leftMask;                // 0x0000000000FFFFFF
    uint64_t rightPart = x & ~rightMask;           // 0x0000000000223344

    return leftPart | rightPart;                   // 0x0000001122223344
}

我认为解决此类问题的技巧是逐步完成并使用所有前导零，这样您就可以看到字节是如何移动的。