十六进制数的 C 位运算

Question

有没有办法在 C 中访问十六进制数的某些部分？

我想编写一个函数，它接受一个十六进制数并将其取反，但保持最低有效字节不变。示例：0x87654321 应变为 0x789ABC21。

我试图以某种方式保存 LSB，然后将其应用于否定的 x，但我的问题是我的掩码被应用于所有字节。我可以将它硬编码为一个特定的值，但显然这不是我想要的。

void b(int x) {
  int temp = x & 0xFF; // temp is all 0 with the LSB being the same as x's
  x = ~x;  // this negates x
  // one of a couple of attempts I tried thus far:
  // x = (x & 0x00) | temp; 
  // idea: change x's LSB to 00 and OR it with temp, 
  // changing x's LSB to temp's LSB
}

如果您不发布解决方案的代码，我将不胜感激，而只是回答是否有办法将位操作应用于十六进制数的特定部分，或者我如何解决这个问题。

Answer 1

我找到了一种操作选定字节的方法。 （！！！这将是 CS:APP 的作业 2.60 ！！！）

如果 0x12345678 是给定类型的十六进制值，比如 int，那么这样做将允许我更改第 i 个字节：

int x = 0x12345678;
unsigned char* xptr = (unsigned char*) &x;
xptr[i] = 0; // say i=2, then this would yield: 0x120045678

现在，如果我想在字节 i 的位置添加一个值，比如 0xAB，我会做 luser droog 已经提到的：

int temp = 0xAB;
temp = temp << i*8; // say i=2, then this would yield: 0x00AB0000
x = x | temp; // this yields the desired result 0x12AB3456

Answer 2

通常，您可以使用 掩码 对值的特定位进行操作。

掩码是位模式，在你想操作的地方是 1，在你不想操作的地方是 0。

您似乎需要 3 个操作：提取最低字节、取反、恢复最低字节。你可以算出否定，所以我将只讨论提取一个位域和恢复一个提取的位域。

要提取指定位，请对所需位使用带 1 的掩码，并使用按位 and 运算符&。 and 运算符为掩码的所有 0 设置 0，如果掩码为 1，它会从另一个参数复制位。如果您需要在程序的其他地方检查此值，也可以方便地将 >> 值右移到最低位置（这样更容易在表格中查找）。

要恢复保存的位，如果您之前将其向下移动，请向上移动。然后从值中清除这些位，并使用 inclusive-or | 作为所有位的按位和。要清除值中的位，请使用第一次操作中的掩码的反转。 IE。 y = x & 0xf 保存一个 nibble，x & ~0xf 清除该 nibble，(x & ~0xf) | y 重新组合成相同的原始 x。

编辑： 如果您要提取的部分不在最低位置，例如来自 32 位无符号整数的第二个字节 (LSB)，那么将提取的值移到零位置以使用它可能会很有用。

x = 0x12345678;
y = x & 0xFF00;  // == 0x5600
y >>= 8;         // == 0x56

但是，如果您这样做，那么您必须将其移回正确的位置（当然），然后才能使用位域的新值更新较大的值。

x = (x & ~0xFF00) | (y << 8);

Answer 3

如果我正确理解了这个问题，似乎会​​是这样的（未经测试）。

void b(int x) {
  return (~x & ~0xFF) | (x & 0xFF);
}