提取無符號32位整數的上下字

Question

要提取無符號32位整數的高位字和低位字，並將每個字存儲在單獨的uint16_t變量中，我執行如下操作（ nbr是無符號的32位整數）：

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

顯式轉換為uint16_t是不必要的嗎？ 還有什么其他更有效的方法，如果有的話，你建議獲得所需的結果而不是這種方法嗎？

Answer 1

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

面具沒用

cast是必要的，否則編譯器可能會產生警告

{編輯以考慮Lundin / Eric Postpischil的評論}

例如， gcc -Wconversion會在沒有gcc -Wconversion生成警告

Answer 2

C型系統既微妙又危險。 顯式轉換可能是必要的，也可能不是必需的。 在(uint16_t) nbr & 0x0000FFFF情況下，假設32位CPU，轉換是不正確的。

你在行動發生前施放。 意味着操作數nbr將由nbr轉換顯式轉換，然后通過隱式整數提升立即隱式轉換為int 。 結果將是int類型，已簽名。 在這種情況下無害但在其他情況下會引起麻煩。 通過使用不正確的uint32_t ，您從uint32_t創建了一個signed int ，這不是意圖。

總的來說，您需要了解隱式類型促銷規則 。

雖然，在分配回uint16_t時會有一個隱含的左值轉換，大部分時間都會節省一天。

另請注意， 0x0000FFFF是危險的風格。 無論您在值之前放置多少個零，Hex文字都是值適合的類型。 在這種情況下，它是簽名的int 。 在16位系統上， 0x0000FFFF將給出int但0x00008000將給出unsigned int 。 （例如，檢查這個奇怪的bug： 為什么0 <-0x80000000？ ）

最佳實踐，堅固耐用，可移植，符合MISRA-C的代碼，是完全不包含任何隱式轉換的代碼：

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

假設nbr已知為uint32_t ，否則最好在強制轉換之前將該操作數強制轉換為uint32_t 。

在這種特定情況下，掩碼並不是必需的，但在一般情況下，例如從uint32_t屏蔽掉4個字節時。

Answer 3

不，你不需要類型轉換，我建議不要使用一個。 這是因為它具有比＆運算符更高的優先級，因此nbr首先轉換為uint16_t然后被屏蔽。 這也是為什么第二行在沒有附加括號的情況下不起作用的原因。

除此之外，代碼很好，並沒有真正的理由使用不同的方法。 您也可以先執行shift，然后屏蔽該值，但生成的匯編代碼應該完全相同。

Answer 4

如果您需要在代碼中多次重復此操作，還有另一種方法可以使用聯合：

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

聲明您的變量如下：

uplow my_var;
my_var.word = nbr;

像這樣使用它：

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

輸出：

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