C位數組宏，誰能解釋我這些如何工作？

Question

我正在嘗試為學校項目實施erathostenes的篩選，我決定使用位數組來實現。 在我搜索材料時，我遇到了這三個宏，它們完美無缺，但我無法真正閱讀（理解）它們。

#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;

能否請你詳細解釋其中至少一個，我對C中的按位操作有基本的了解（基本上我知道它們“存在”）。

這會在另一個使用不同字節序的架構上工作嗎？ 提前致謝。

Answer 1

x是字符數組。 i是位的索引。 由於每個char都是8位，因此i的最后3位定義了char中的位，其余位定義了數組中的char。

i>>3右移3位，所以你得到的部分告訴你哪個字符，所以x[i>>3]是包含由i索引的位的字符。

i&7是的最后3個比特i （因為7 10 ==111 2 ），所以它的焦炭中的所述位的索引。 1<<(i&7)是一個char（真正的它是int，但在這個上下文中你可以忽略它的區別），它的位由i開啟，其余位關閉。 （鑽頭的面具）

char&mask是檢查位是否打開的常用方法。

char|=mask是轉入的常用方法。

char&=~mask是關閉位的常用方法，如果mask是char，則~mask==mask^0xFF 。

我不認為這些宏是依賴於endiannes的。 （如果你通過將int[]轉換為*char得到x ，那就是另一個故事）

Answer 2

首先，那些宏假設CHAR_BIT == 8 ，而i >> 3實際上是i / 8 。 （所以這個代碼應該說i / CHAR_BIT 。）這個第一個表達式計算包含你想要的位的字節 ，因此是數組x的數組索引（應該是unsigned char的數組！）。

現在我們已經選擇了正確的字節，即x[i >> 3] （或者你自己的更好的代碼中的x[i / CHAR_BIT] ），我們必須進行比特擺弄。 同樣， i & 7真的想成為i % CHAR_BIT ，它只提取你的位數的剩余部分，它給出了字節內的偏移量。

例。 請求第44位， i = 43 ，假設CHAR_BIT = 8 ， i / CHAR_BIT為5，所以我們在第六個字節， i % CHAR_BIT是3，所以我們看第六個字節的第四個位。

實際的比特擺弄本身就是常見的東西; 例如，測試給定位以適當的位模式執行逐位AND（即第k位的1 << k ）; 設置該位使用逐位OR，並將其歸零需要更多涉及的東西（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))

• 始終在宏參數周​​圍加上括號
• 總是喜歡無符號類型的位操作
• （1u << CHAR_BIT）對於8位平台是256
• 有一個exra ; 在最后一個宏之后