用c实现部分位操作函数

╰半橙微兮° 2023-07-25 08:51 72阅读 0赞

1.计算一个char型字节里（byte）里面有多少bit被置1

int bit_set_counts_of_one_byte(char byte)
    {
    	int count = 0;
    	while (byte) { // byte里面的1右移完之后会变为0
    		if (byte & 1) {
    			count++;
    		}
    		byte >>= 1;
    	}
    	return count;
    }

2.计算一个int型数值里有几个一，假设输入x = 9999; //统计9999的二进制数值中有多少个1的函数

int func(int x)
    { 
        int countx = 0; 
        while (x) 
        {
            countx++; 
            x = x & (x - 1); 
        } 
        return countx; 
    }

知道了这是统计9999的二进制数值中有多少个1的函数，且有   
9999＝9×1024＋512＋256＋15  
9×1024中含有1的个数为2；   
512中含有1的个数为1；   
256中含有1的个数为1；   
15中含有1的个数为4；   
故共有1的个数为8，结果为8。   
1000 - 1 = 0111，正好是原数取反。这就是原理。   
用这种方法来求1的个数是很效率很高的。   
不必去一个一个地移位。循环次数最少。

3.unsigned int intvert(unsigned int x,int p,int n)  
实现对x的进行转换,p为起始转化位,n为需要转换的长度,假设起始点在右边.  
如x=0b0001 0001,p=4,n=3转换后x=0b0110 0001

unsigned int num_appoint_bit_convert(unsigned int x , int p , int n)
    {
    	unsigned int mark_a = 0;
    	unsigned int mark_b = 1;
    	for(int i = 0 ; i < n ; i++)
    	{
    		mark_a |= mark_b;
    		mark_b <<= 1;
    	}
    	mark_a <<= p;
    	x ^= mark_a;
    	
    	return x;
    }

4.使用递归方式使他反序打印字符

//使用递归方式使他反序打印字符
    void print_bstr(unsigned int n)
    {
    	static long loop = 0;
     
    	//如果形参是0,直接输出0,不进行递归
    	if (!loop && !n)
    	{
    		putchar('0');
    		return ;
    	}
     
    	if (n)
    	{
    		loop++ ;
    		print_bstr(n / 2) ;
    	}
    	else
    		return  ;
     
    	putchar('0' + (n % 2));
    	if ((--loop % 4)== 0)
    		putchar(' ');
    }

5.编写一个函数,把一个unsigned int 类型值中的所有位向左旋转指定数量的位,例如: rotate\_l(x ,4) ,  
把 x 中的所有位向左移动4个位置,而且从最左端移出的位会重新出现在右端.也就是说,把高阶位移出的  
为放入低阶位

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<limits.h>
    
    unsigned int rotate_loop(unsigned int num , int loop)//一个整数位循环左移N位的值
    {
    	for(int i = 0 ; i < loop ; i++)
    	{
    		num = (num >> (CHAR_BIT * sizeof(unsigned int) - 1)) | (num << 1);//宏名CHAR_BIT在头文件limits.h中包含
    	}
    	return num;
    }
    
    void print_bstr(unsigned int num)
    {
    	static int n = 0;
    	if(!num && !n)
    		return ;
    	if(num)
    	{
    		n++;
    		print_bstr(num >> 1);
    	}	
    	else
    		return ;
    	putchar('0' + (num & 1));//打印递归出栈的数字,加ASKII码0,输出数字字符串
    	
    	if((--n % 4) == 0)
    		putchar(' ');
    }
    
    int main(void)
    {
    	unsigned int num;
    	int loop;
    	
    	puts("请输入您要循环左移的值(q退出)");
    	while(scanf("%d" , &num))
    	{
    		while(getchar() != '\n');
    		puts("请输入您要循环左移的次数(q返回上一级菜单)");
    		while(scanf("%d" , &loop))
    		{
    			while(getchar() != '\n');
    			
    			puts("============================");
    			puts("您输入值的二进制数是:");
    			print_bstr(num);
    			putchar('\n');
    			
    			puts("循环左移后的二进制数是:");
    			print_bstr(rotate_loop(num , loop));
    			putchar('\n');
    			printf("%d\n",rotate_loop(num , loop));
    			puts("============================");
    			
    			puts("请输入您要循环左移的次数(q返回上一级菜单)");
    		}
    		while(getchar() != '\n');
    		
    		puts("请输入您要循环左移的值(q退出)");
    	}
    	
    	return 0;
    }

6.输入一个整数，二进制的位数，并输出对应位数的打开状况1或0

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    #define COUNT_BIT 8
    
    unsigned int bit_value_of_num(const int num , int bit)
    {
    	int n = num;
    	
    	if(!bit)
    	{
    		fputs("位置值不能为0-----bit",stderr);
    		exit(1);
    	}
    	
    	//printf("%d\n",n & (1 << (bit-1)));
    	return (n & (1 << (bit-1)));
    }
    
    int main(void)
    {
    	int num ;
     
    	printf("请输入您要查看打开位状况的数(q 退出)：");
    	while (scanf(" %d" , &num))
    	{
    		while (getchar() != '\n');
     
    		for (int i = 0 ; i < COUNT_BIT ; i++ )
    			printf("%d 的第%d位打开状况: %s\n" ,num , i + 1 , bit_value_of_num(num , i + 1) ? "打开" : "关闭" );
     
    		printf("请输入您要查看打开位状况的数(q 退出);");
    	}
     
    	return 0 ;
    }