c - 你如何理解下面的按位运算？

Question

关闭。这个问题需要多问 focused 。目前不接受答案。

---

想要改进此问题吗？更新问题，使其仅关注一个问题 editing this post .

已关闭 4 年前。

Improve this question

我正在编写一个 C 程序，其中包含位掩码。下面的宏定义了什么？这些操作是什么<<、>>、|和 & 做什么？？

1. #define SINE_PHASEREG_BASE (0x3 << 14) 
2. #define IOPORT_MODE_MUX_MASK (0x7 << 0) /*!< MUX bits mask */
3. #define IOPORT_MODE_MUX_D    (  3 << 0) /*!< MUX function D */

Answer 1

这些是执行位移操作的 C 宏。数字和硬件寄存器由最低级别的位表示。

一些 C 基础知识:

1. 宏类似于函数，但不是调用函数，而是C 预处理器将调用宏的文本替换为宏本身。

例如，我可以创建一个简单的 C 宏来将数字加 1，如下所示:

#define ADD_ONE(x) ((x)+1)

然后我可以计算一个数字加一的值，如下所示:

int I = ADD_ONE(5);

这将被 CPP 预处理器替换为:

int I = ((5)+1);

然后编译器将其编译为等价的:

int I = 6;

请注意，此“调用”为 ADD_ONE是在编译时完成的，而不是运行时完成的，因为 ADD_ONE 是一个宏，而不是一个函数。

第 1 行到第 3 行是 C 宏，它们在编译代码之前替换调用它们的文本。有时这很棒，有时它会做你意想不到的事情。如果您坚持基础知识，它们可能非常有用，但专家可以让代码与这些东西一起跳舞。

数字用二进制数表示，最右边的位(最低有效位又名 b0)表示值 0，如果bit 为零，如果为 1，则为 1，或 b0*(2^0)。

为什么要用复杂的方式来表达零或一？因为，其他位使用类似的公式。位 1 代表零或二:b1*(2^1)。

一般来说，位n代表bn*(2^n)。

因此，如果您将 int x 设置为 5，则: X = 5=4+1 = 1*2^2+0*2^1+1*2^0 = 101(二进制)。

什么是移位运算？

这是计算机向左或向右移动位的方式。从数值上看，左移相当于乘以 2，右移相当于整数除以 2。

运算符(operator)<<左移位，并且 >>右移位。 |运算符是按位或运算符，并且 &是按位与运算符。有关按位运算符的精彩介绍，请参阅这篇优秀的 answer .

因此，如果 x 为 5，则 x<<1 为 1010b，等于 = 8+0+2+0 = 10。与 x*2 相同。

你为什么要关心？

因为这些宏正在执行位移操作!因此，您需要了解数字如何用二进制表示才能理解它。

让我们看看这些宏的作用!

<强> SINE_CONTREG_BASE (0x1 << 13)

这会取数字 1 并将其左移 13 次，因此当使用此宏时，它会被替换为文本 (0x1 << 13)通过CPP，编译为常数值8196(即2^0 * 2^13)。因此，该宏是一种记录 SINE_CON 寄存器的第 14 位非常重要的方式，需要有一个宏来定义该位的值。

<强> SINE_PHASEREG_BASE (0x3 << 14)

同样，这用于表示 SINE_PHASE 寄存器中的两位二进制位字段，可以在位 15 和 14 中找到(请注意，3 是 11b)。

<强> IOPORT_MODE_MUX_MASK

这就是说 IOPORT_MODE_MUX寄存器是该寄存器中的前三位，掩码指的是一个值，可以通过对寄存器的值进行按位与运算来额外添加这三位。要设置这些值，可以使用按位或运算来设置该寄存器中的硬件位。

<强> IOPORT_MODE_MUX_D

IOPORT_MODE_MUX功能 D 位是同一寄存器中的前两位。您可以使用此宏来相应地提取或设置这两个位。