提取无符号32位整数的上下字

Question

要提取无符号32位整数的高位字和低位字，并将每个字存储在单独的uint16_t变量中，我执行如下操作（ nbr是无符号的32位整数）：

uint16_t lower_word = (uint16_t) nbr & 0x0000FFFF;  // mask desired word
uint16_t upper_word = (uint16_t) ((nbr & 0xFFFF0000) >> 16); // right-shift after masking

显式转换为uint16_t是不必要的吗？ 还有什么其他更有效的方法，如果有的话，你建议获得所需的结果而不是这种方法吗？

Answer 1

uint16_t lower_word = (uint16_t) nbr;
uint16_t upper_word = (uint16_t) (nbr  >> 16);

面具没用

cast是必要的，否则编译器可能会产生警告

{编辑以考虑Lundin / Eric Postpischil的评论}

例如， gcc -Wconversion会在没有gcc -Wconversion生成警告

Answer 2

C型系统既微妙又危险。 显式转换可能是必要的，也可能不是必需的。 在(uint16_t) nbr & 0x0000FFFF情况下，假设32位CPU，转换是不正确的。

你在行动发生前施放。 意味着操作数nbr将由nbr转换显式转换，然后通过隐式整数提升立即隐式转换为int 。 结果将是int类型，已签名。 在这种情况下无害但在其他情况下会引起麻烦。 通过使用不正确的uint32_t ，您从uint32_t创建了一个signed int ，这不是意图。

总的来说，您需要了解隐式类型促销规则 。

虽然，在分配回uint16_t时会有一个隐含的左值转换，大部分时间都会节省一天。

另请注意， 0x0000FFFF是危险的风格。 无论您在值之前放置多少个零，Hex文字都是值适合的类型。 在这种情况下，它是签名的int 。 在16位系统上， 0x0000FFFF将给出int但0x00008000将给出unsigned int 。 （例如，检查这个奇怪的bug： 为什么0 <-0x80000000？ ）

最佳实践，坚固耐用，可移植，符合MISRA-C的代码，是完全不包含任何隐式转换的代码：

uint32_t nbr = ...;
uint16_t lower_word = (uint16_t) (nbr & 0xFFFFUL);
uint16_t upper_word = (uint16_t) ((nbr >> 16) & 0xFFFFUL);

假设nbr已知为uint32_t ，否则最好在强制转换之前将该操作数强制转换为uint32_t 。

在这种特定情况下，掩码并不是必需的，但在一般情况下，例如从uint32_t屏蔽掉4个字节时。

Answer 3

不，你不需要类型转换，我建议不要使用一个。 这是因为它具有比＆运算符更高的优先级，因此nbr首先转换为uint16_t然后被屏蔽。 这也是为什么第二行在没有附加括号的情况下不起作用的原因。

除此之外，代码很好，并没有真正的理由使用不同的方法。 您也可以先执行shift，然后屏蔽该值，但生成的汇编代码应该完全相同。

Answer 4

如果您需要在代码中多次重复此操作，还有另一种方法可以使用联合：

typedef union _uplow                                                                                     
{                                                                                                        
  struct _reg {                                                                                          
    uint32_t low : 16;                                                                                   
    uint32_t up  : 16;                                                                                   
  } reg;                                                                                                 
  uint32_t word;                                                                                         
} uplow;

声明您的变量如下：

uplow my_var;
my_var.word = nbr;

像这样使用它：

printf ("Word : 0x%x\n Low : 0x%x\n Up  : 0x%x\n", my_var.word, my_var.reg.low, my_var.reg.up);

输出：

Word : 0xaaaabbbb
 Low : 0xbbbb
 Up  : 0xaaaa