如何從 C 中的數字中提取特定位？

Question

我需要提取 C 中short數據類型的特定部分（位數）。

例如，我有一個二進制 52504 作為 11001101000 11000，我想要前 6（從 LSB --> MSB 即 011000 十進制 24）位和 rest 的 10 位（11001101000 十進制 820）。

同樣，我希望這個 function 過於籠統，無法提取給定“開始”和“結束”的特定位數（即，與某個十進制值等效的位塊）。

我檢查了其他帖子，但這些都沒有幫助，因為給定的功能並沒有太籠統。

我需要一些可以用於 C short數據類型的東西。

編輯

我有一個大小為 2048 字節的短數組。 其中每個像素為 10 位。 所以我的 16 位由每個字節組成，有時占用 2 個像素數據，有時占用 3 個像素數據。

像

（像素：0,1）10 位 + 6 位

然后（像素：1,2,3）4 位（第一個像素剩余位）+ 10 位 + 2 位。

等等..這種模式繼續......所以，我只想提取每個像素並制作一個完整的數組，讓每個像素完全占據整個字節（16位）就像.. 1字節應該包含1 DATA PIXEL，其他BYTE 應包含其他PIXEL 值整16 位等等。

Answer 1

要自己構建它，您需要了解兩個構建塊：

• 獲得N個最低有效位需要構建一個末尾有N個 1 的位掩碼。 你這樣做： ((1 << N)-1) 。 1 << N是2 ^ N ：它在N+1 st position 處有一個1 ，其后全為 0。 減去一個給你你需要的掩碼。
• 刪除M個最低有效位是一個簡單的右移： k >> M

現在，從M切出到N的算法變成了一個兩步過程：將原始值向右移動M位，然后使用NM個掩碼執行按位AND運算。

#define LAST(k,n) ((k) & ((1<<(n))-1))
#define MID(k,m,n) LAST((k)>>(m),((n)-(m)))

int main() {
    int a = 0xdeadbeef;
    printf("%x\n",  MID(a,4,16));
    return 0;
}

此片段將位從 4（含）剪切到 16（不包含），並在運行時打印bee 。 位從零開始編號。

Answer 2

unsigned short extract(unsigned short value, int begin, int end)
{
    unsigned short mask = (1 << (end - begin)) - 1;
    return (value >> begin) & mask;
}

注意[begin, end)是半開區間。

Answer 3

可以這樣做：

mask = ~(~0 << (end - start + 1));
value = (n >> start) & mask;

其中n是原始的 integer， value是提取的位。

mask的構造如下：

1. ~0 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
2. ~0 << (end - start + 1) = 1111 1111 1111 1111 1100 0000 0000 0000
   // assuming we are extracting 14 bits, the +1 is added for inclusive selection
   // ensure that end >= start
3. ~(~0 << (end - start + 1)) = 0000 0000 0000 0000 0011 1111 1111 1111

現在n右移start位，以便將所需的位向左對齊。 然后按位與給出結果。

Answer 4

//To get value from specific position 'pos' to 'pos+offset' in number 'value'

#define bitGet(value, offset, pos) (((1ull << offset) - 1) & (value >> (pos - 1)))

//Set value 'newval' from position 'pos' to 'pos+offset' in number 'value'

#define bitSet(value, offset, pos, newval)  \
(~(((1ull << offset) - 1) << (pos - 1)) & value) | ((((1ull << offset) - 1) & newval) << (pos - 1))

Answer 5

盡管這是一個非常古老的問題，但我想添加一個不同的解決方案。 使用宏，

/* 這里，startBit：起始位位置（從LSB算起） endBit：結束位位置（從LSB算起） 注意：endBit>startBit number：要提取的位的個數 maxLength：number的總位長。 */`

#include <stdio.h>
#define getnbits(startBit,endBit,number,maxLength) \
  ( number &  ( (~0U >> (maxLength-endBit)) & (~0U << startBit) )  ) 

int main()
{
    unsigned int num=255;
    unsigned int start=1,end=5,size=sizeof(num)*8;

    printf("Inputs : %d %d %d %d \n ",start,end,num,size);
    printf("Input number : %d\n",num);

    if(end>start)
    {
        int result = getnbits(start,end,num,size-1);
        printf("Output : %u\n\n",result);
    }
    else
        printf("Error : EndBit is smaller than starBit!\n\n");

    return 0;
}

`

Output：輸入：1 5 255 32
輸入數：255
Output: 62

在這里，255 = 11111111 和 62 = 00111110

Answer 6

void  f(short int last, short int first, short int myNr){
      //construct mask for last bits
      short int mask=0;
      for(int i=0;i<last;i++)
       { mask+=1;
        mask<<1;}
      short int aux= myNr;
      aux=aux&mask; // only last bits are left
      //construct mask for first bits
      mask=0;
      for(int i=0;i<first;i++)
       { mask+=0x8000h;
        mask>>1;} 
      aux=myNr;  
      aux&=mask;
      aux>>last; // only first bits are left and shifted
}

您可以添加參數以獲取值或其他內容

Answer 7

// This is the main project file for VC++ application project 
// generated using an Application Wizard.

#include "stdafx.h"

#using <mscorlib.dll>

using namespace System;


void fun2(int *parr)
{
    printf(" size of array is %d\n",sizeof(parr));
}
void fun1(void)
{
    int arr[100];
    printf(" size of array is %d\n",sizeof(arr));
    fun2(arr);
}

int extractBit(int byte, int pos) 
{
    if( !((pos >= 0) && (pos < 16)) )
    {
        return 0;
    }
    return ( ( byte & (1<<pos) ) >> pos);
}
int extractBitRange(int byte, int startingPos, int offset) 
{


   if(  !(((startingPos + offset) >= 0) && ( (startingPos + offset) < 16)) )
   {
        return 0;
   }
   return ( byte >> startingPos ) & ~(0xff << (offset + 1));
}

int _tmain()
{
    // TODO: Please replace the sample code below with your own.

    int value;
    signed int res,bit;
    signed int stPos, len;
    value = 0x1155;
    printf("%x\n",value);
    //Console::WriteLine("Hello World");
    //fun1();
    for(bit=15;bit>=0;bit--)
    {
        res =extractBit(value,bit);
        printf("%d",res);
    }
    stPos = 4;
    len = 5;
    res = extractBitRange(value, stPos, len);
    printf("\n%x",res);

    return 0;
}

Answer 8

unsigned int extract_n2mbits(unsigned int x, int n, int m)
{
unsigned int mask, tmp;
if (n < m) {
    n = n + m;
    m = n - m;
    n = n - m;
}
mask = 1 << (n - m + 1);
tmp = m;
while (tmp > 1) {
    mask = mask << 1 | 1 << (n - m + 1);
    tmp = tmp - 1;
}
return ((x & mask) >> (n - m + 1));
}