C位数组宏，谁能解释我这些如何工作？

Question

我正在尝试为学校项目实施erathostenes的筛选，我决定使用位数组来实现。 在我搜索材料时，我遇到了这三个宏，它们完美无缺，但我无法真正阅读（理解）它们。

#define ISBITSET(x,i) ((x[i>>3] & (1<<(i&7)))!=0)
#define SETBIT(x,i) x[i>>3]|=(1<<(i&7));
#define CLEARBIT(x,i) x[i>>3]&=(1<<(i&7))^0xFF;

能否请你详细解释其中至少一个，我对C中的按位操作有基本的了解（基本上我知道它们“存在”）。

这会在另一个使用不同字节序的架构上工作吗？ 提前致谢。

Answer 1

x是字符数组。 i是位的索引。 由于每个char都是8位，因此i的最后3位定义了char中的位，其余位定义了数组中的char。

i>>3右移3位，所以你得到的部分告诉你哪个字符，所以x[i>>3]是包含由i索引的位的字符。

i&7是的最后3个比特i （因为7 10 ==111 2 ），所以它的焦炭中的所述位的索引。 1<<(i&7)是一个char（真正的它是int，但在这个上下文中你可以忽略它的区别），它的位由i开启，其余位关闭。 （钻头的面具）

char&mask是检查位是否打开的常用方法。

char|=mask是转入的常用方法。

char&=~mask是关闭位的常用方法，如果mask是char，则~mask==mask^0xFF 。

我不认为这些宏是依赖于endiannes的。 （如果你通过将int[]转换为*char得到x ，那就是另一个故事）

Answer 2

首先，那些宏假设CHAR_BIT == 8 ，而i >> 3实际上是i / 8 。 （所以这个代码应该说i / CHAR_BIT 。）这个第一个表达式计算包含你想要的位的字节 ，因此是数组x的数组索引（应该是unsigned char的数组！）。

现在我们已经选择了正确的字节，即x[i >> 3] （或者你自己的更好的代码中的x[i / CHAR_BIT] ），我们必须进行比特摆弄。 同样， i & 7真的想成为i % CHAR_BIT ，它只提取你的位数的剩余部分，它给出了字节内的偏移量。

例。 请求第44位， i = 43 ，假设CHAR_BIT = 8 ， i / CHAR_BIT为5，所以我们在第六个字节， i % CHAR_BIT是3，所以我们看第六个字节的第四个位。

实际的比特摆弄本身就是常见的东西; 例如，测试给定位以适当的位模式执行逐位AND（即第k位的1 << k ）; 设置该位使用逐位OR，并将其归零需要更多涉及的东西（想一想！）。

Answer 3

#define ISBITSET(x,i) (((x)[(i) / CHAR_BIT] & (1u << ((i) % CHAR_BIT))) != 0)
#define SETBIT(x,i) (x)[(i) / CHAR_BIT] |= (1u << ((i) % CHAR_BIT);
#define CLEARBIT(x,i) (x)[(i) / CHAR_BIT] &= ~(1u << ((i) % CHAR_BIT))

• 始终在宏参数周​​围加上括号
• 总是喜欢无符号类型的位操作
• （1u << CHAR_BIT）对于8位平台是256
• 有一个exra ; 在最后一个宏之后