Xor -> And -> Xor 做什么？答案

【问题标题】：What does Xor -> And -> Xor do?Xor -> And -> Xor 做什么？
【发布时间】：2012-10-01 12:08:40
【问题描述】：

我的算法有问题。

我有一个用于 IO 的字节，其中某些位可以使用称为 XorAndXor 的方法设置。该算法的工作原理如下：

newValue = (((currentValue XOR xorMask1) AND andMask) XOR xorMask2)

描述如下：

如果两个异或掩码具有相同的值，则此函数插入 xor-mask 的位到 and-mask 所在的位位置 1.其他位保持不变。

所以我对这个函数的期望是当我有以下字节时：00101101 并且我将01000000 用于 xor-masks 和 and-mask，只有第二个位将设置为 1 和结果将是01101101。

但是，在进行数学运算并遍历函数时，结果是 00000000。

我做错了什么，或者这个功能有什么我不明白的地方？这种底层编程已经有一段时间了，所以我真的不知道这是否是一种经常使用的方法，以及为什么以及如何使用它。

让我问一个简单的问题：有没有办法有效地使用这个函数来设置（或取消设置/更改）单个位（无需专门询问当前值）？ p>

例如：当前值为00101101（这个我不知道），但我只是想确保第二位被设置，所以结果一定是01101101 .

重要信息在我的文档 PDF 中，XOR 和第一个 xorMask1 之间似乎有一点空间，所以这可能是 ~ 或 ! 或其他一些否定符号的位置由于一些奇怪的编码问题，它很可能会丢失。因此，我将测试该函数是否符合文档所述或函数声明所述。抓紧你的头盔，将返回结果（请鼓）....

【问题讨论】：

我承认我有点不知所措，想着如何用位运算符检查掩码（不是单个位，而是整个掩码）的相等性。
好吧，我只想提交两次相同的掩码，所以如果我想将第 2 位设置为 1，我将输入 01000000 作为 mask1 和 mask2。
好吧，答案很少，问题不是我不知道 XOR 和 AND 做什么，只是我很难弄清楚函数想要什么。这就是为什么我要问这是否是某种经常使用的行为。
en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operation
我认为应该是 ~andMask 而不是 andMask - 请参阅下面的答案

标签： c++ bitwise-operators

【解决方案1】：

     00101101 
XOR  01000000
-------------
     01101101
AND  01000000
-------------
     01000000 
XOR  01000000
-------------
     00000000

文档不正确。这不是我第一次看到完全偏离初始实现的实现，但没有人费心更新文档。

我做了一个快速检查，所以我可能错了，但以下内容与文档一致：

newValue = (((currentValue XOR xorMask1) AND ~andMask) XOR xorMask2)

     00101101 
XOR  01100100
-------------
     01001001
AND  10011011
-------------
     00001001 
XOR  01100100
-------------
     01101101

这是表达式New = Curr XOR Xor1 AND ~And XOR Xor2的逻辑表，其中Xor1 == Xor2

CURR: 0 1 0 1   0 1 0 1 
XOR1: 0 0 1 1   0 0 1 1
AND:  0 0 0 0   1 1 1 1 
XOR2: 0 0 1 1   0 0 1 1 
-----------------------
NEW:  0 1 0 1   0 0 1 1 
      ---v---   ---v---
      same as   same as  
      current   xor mask
      where     where
      AND = 0   AND = 1

【讨论】：

您的第二段代码根本没有使用xorMask2。我认为“如果两个 xor-masks 具有相同的值”可以解释为两个不同的东西，但这些都不是，“xorMask2 的值是完全不相关的”:-)
你是对的:)。但是，这并不是为了澄清文档，这令人困惑，而是更多地考虑如何获得这样的结果
+1 对于这个答案，因为我也认为这是不正确的文档（该行 - This function reads the performs the function - 也是对此的有力论据））。毕竟，如果检查了它们的相等性，则无需在公式中使用这两个掩码。
现在（倒置）我对此表示怀疑。如果这里的两个掩码都是0，会发生什么？ newValue = currentValue AND ~andMask 不应该是答案。
似乎一致：inserts the bits of the xor-mask into the bit locations where the and-mask is 1. The other bits remain unchanged。由于 AND 掩码为 0，因此不插入任何内容，即所有位保持不变。

【解决方案2】：

我已经研究了一段时间了，我想我看到了其他人看不到的东西。 XOR AND XOR 过程对于设置多个字节而不干扰其他字节很有用。例如，我们有一个给定的字节，我们希望将其设置为 1x1x xxx0，其中 x 是我们不关心的值。使用 XOR AND XOR 过程，我们使用以下掩码来打开和关闭我们不关心的位。我们使用 XOR 掩码打开位，使用 AND 掩码关闭位，我们不关心我们保留默认值的掩码（0 表示 XOR 掩码 [x XOR 0 = x] 和 1对于 AND 掩码 [x AND 1 = x])。所以给定我们想要的值，我们的掩码看起来像这样：

XOR: 10100000
AND: 01011110

如果我们的神秘位是 10010101，那么数学如下：

10010101
10100000 XOR
00110101 =
01011110 AND
00010100 =
10100000 XOR
10110100 =

我们想要打开的位是打开的，我们想要关闭的位是关闭的，无论它们之前的状态如何。

这是管理多个位的一个很好的逻辑。

编辑：最后一个 XOR 用于切换。如果您知道有一点需要更改，但不是什么，请将其设为 1。假设我们要切换第三位，或者掩码将是：

XOR1 10100000
AND  01011110
XOR2 10100100

最后一次交互将变为

00010100 =
10100100 XOR
10110000 =

第三位被切换。

【讨论】：

【解决方案3】：

要回答您非常简单的问题，这是如何设置的：

value |=  0x100;

这是清除一点的方法：

value &= ~0x100;

在这个例子中，0x100 是二进制的000100000000，所以它设置/清除第 8 位（从右数）。

其他人已经指出您的代码示例没有按照它声称的那样做，所以我不会进一步详细说明。

【讨论】：

【解决方案4】：

XOR 是二进制互斥的，只有当一个或另一个位设置为 1 时才会返回 true，因此：

00101101 XOR 01000000 = 01101101
01101101 AND 01000000 = 01000000
01000000 XOR 01000000 = 00000000

【讨论】：

【解决方案5】：

p|q|r|s|p^q|(p^q)&r|((p^q)&r)^s|
0|0|0|0| 0 |   0   |     0     |
0|0|0|1| 0 |   0   |     1     |
0|0|1|0| 0 |   0   |     0     |
0|0|1|1| 0 |   0   |     1     |
0|1|0|0| 1 |   0   |     0     |
0|1|0|1| 1 |   0   |     1     |
0|1|1|0| 1 |   1   |     1     |
0|1|1|1| 1 |   1   |     0     |
1|0|0|0| 1 |   0   |     0     |
1|0|0|1| 1 |   0   |     1     |
1|0|1|0| 1 |   1   |     1     |
1|0|1|1| 1 |   1   |     0     |
1|1|0|0| 0 |   0   |     0     |
1|1|0|1| 0 |   0   |     1     |
1|1|1|0| 0 |   0   |     0     |
1|1|1|1| 0 |   0   |     1     |

检查此表以获取位的输入值，以检查输出。相应地更改您的掩码，以满足您的输出需求。

【讨论】：

【解决方案6】：

让自己成为一个真值表，并在整个过程中遵循 1 和 0。

任何 Xor 0 都将保持不变（1 Xor 0 为 1；0 Xor 0 为 0）
任何异或 1 都会被翻转（1 异或 1 为 0；0 异或 1 为 1）
当 Anding 时，所有内容都变为 0，除了 And 掩码中有 1 位 - 那些保持不变

所以你的第一个异或只能改变左边的第二位，因为那是你在掩码中有一个 1 的地方。它将那个位从 0 翻转到 1。And 不理会那个位，并将所有其他位设置为 0。第二个 Xor 将您的 1 翻转回 0 并保持所有其他位不变。

结果：如你所说，全为零。

你的问题是 Xor 和 And 的组合会给你文档所说的行为吗？要仅打开一位，请使用按位或，其中掩码只有该位 1，其他位为零。只关闭一个位，使用按位 And 其中掩码只有那个位 0 而其他位是 1。这很费力，并且有很多测试，所以如果你想打开 2 位和关闭 3 位，这种的诡计节省了很多“如果”，但如果你只是想影响一点，那么简单的方法就可以忽略这个功能，它似乎写得不太正确。

【讨论】：

【解决方案7】：

XOR 是逻辑异或。这意味着一个或另一个，但不是两者兼而有之。这是来自维基百科的真值表。

Input
A | B    Output
---------------
0 | 0 |  0
0 | 1 |  1
1 | 0 |  1
1 | 1 |  0

currentValue XOR xorMask1 = 
    00101101 xor 01000000 = 01101101

01010010 AND andMask = 
    01101101 and 01000000 = 01000000

01000000 XOR xorMask2 = 
    01000000 xor 01000000 = 00000000

【讨论】：