【原创】C/C++宏定义在位运算中的运用

目录

　　1.用宏定义将32位数x的第n位（bit0算第一位）置位　　 #define SET_BIT(x,n) (x|(1U<<(n-1)))

　　2.用宏定义将32位数x的第n位（bit0算第一位）清零　　 #define CLEAR_BIT(x,n) (x&~(1U<<(n-1)))

　　3.用宏定义将32位数x的第n到m位置位　　　　　　　　#define SET_BIT_N_M(x,n,m) (x|((~((~0U)<<(m-n+1)))<<(n-1)))

　　4.用宏定义将32位数x的第n到m位清零　　　　　　　　#define CLEAR_BIT_N_M(x,n,m) (x&~((~((~0U)<<(m-n+1)))<<(n-1)))

　　5.获取变量X的特定位　　　　　　　　　　　　　　　 #define GETBITS(x,n,m) (x&((~((~0U)<<(m-n+1)))<<(n-1)))>>(n-1)

实现说明：

　　1和2较为简单就不解释了，直接看代码就行；

　　以“3.用宏定义将32位数x的第n到m位置位”为例：

　　　　例：a = SET_BIT_N_M(a,2,5);　　//n=2,m=5

　　　　　　第一步：0U，代表32位的unsigned int型的变量，值为0，如下图；

　　　　　　第二步：~0U，将0U按位取反，即bit0（第1位）到bit31（第32位）都为1，如下图；

　　　　　　第三步：( (~0u) <<(m-n+1) )， 将上一步结果左移（m-n+1）位，如下图；

　　　　　　第四步：(~((~0u)<<(m-n+1)))，将上一步结果按位取反，如下图；

　　　　　　第五步：(~((~0u)<<(m-n+1)))<<(n-1)，将上一步结果向左移动（n-1）位，如下图；

　　　　　　第六步：采用位或，将特定位置为1

　　4就是在3的第五步后面再取个反，然后和x与；

　　5就是在3的基础上，将或改成与，并且将得到的数据移回最低位，所以最后加上右移(n-1)位。

实现代码：

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 #define SET_BIT(x,n)            　 (x|(1U<<(n-1)))
 5 #define CLEAR_BIT(x,n)            (x&~(1U<<(n-1)))
 6 #define SET_BIT_N_M(x,n,m)        (x|((~((~0U)<<(m-n+1)))<<(n-1)))    
 7 #define CLEAR_BIT_N_M(x,n,m)    　(x&~((~((~0U)<<(m-n+1)))<<(n-1)))
 8 #define GETBITS(x,n,m)            (x&((~((~0U)<<(m-n+1)))<<(n-1)))>>(n-1)
 9 
10 int main()
11 {
12     //定义变量
13     unsigned int a = 0;
14     char a_str[35] = {0};
15 
16     //1.用宏定义将32位数x的第n位（bit0算第一位）置位
17     cout<<"1.用宏定义将32位数x的第n位（bit0算第一位）置位"<<endl;
18     itoa(a, a_str, 2);
19     cout << "原始数(二进制)：" << a_str << endl;
20     a = SET_BIT(a,4);
21     itoa(a,a_str,2);
22     cout<<"置位后(二进制)："<<a_str<<endl;
23     cout<<endl;
24 
25     //2.用宏定义将32位数x的第n位（bit0算第一位）清零
26     cout << "2.用宏定义将32位数x的第n位（bit0算第一位）清零" << endl;
27     itoa(a, a_str, 2);
28     cout << "原始数(二进制)：" << a_str << endl;
29     a = CLEAR_BIT(a, 4);
30     itoa(a, a_str, 2);
31     cout << "清零后(二进制)：" << a_str << endl;
32     cout << endl;
33 
34     //3.用宏定义将32位数x的第n到m位置位
35     cout << "3.用宏定义将32位数x的第n到m位置位" << endl;
36     itoa(a, a_str, 2);
37     cout << "原始数(二进制)：" << a_str << endl;
38     a = SET_BIT_N_M(a,2,5);
39     itoa(a, a_str, 2);
40     cout << "置位后(二进制)：" << a_str << endl;
41     cout << endl;
42 
43     //4.用宏定义将32位数x的第n到m位清零
44     cout << "4.用宏定义将32位数x的第n到m位清零" << endl;
45     itoa(a, a_str, 2);
46     cout << "原始数(二进制)：" << a_str << endl;
47     a = CLEAR_BIT_N_M(a, 2, 5);
48     itoa(a, a_str, 2);
49     cout << "清零后(二进制)：" << a_str << endl;
50     cout << endl;
51 
52     //5.获取变量X的特定位
53     a = 0x00f0;
54     cout << "5.获取变量X的特定位" << endl;
55     itoa(a, a_str, 2);
56     cout << "原始数(二进制)：" << a_str << endl;
57     a = GETBITS(a, 5, 8);
58     itoa(a, a_str, 2);
59     cout << "获取后(二进制)：" << a_str << endl;
60     cout << endl;
61     
62     system("pause");
63     return 0;
64 }

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