用宏定义来完成位运算及复杂宏定义的解析方法

用宏定义来完成位运算及复杂宏定义的解析方法


#include <stdio.h>


// 第一题：用宏定义将32位数x的第n位（右边起算，也就是bit0算第1位）置位
//注意：1.宏名要大写 2.宏要放外面  3.参数加()  4.常数也要加()规范
#define SET_BIT(N , X) (X | (1U<<(N-1)))  //U表示unsigned


// 第二题：用宏定义将32位数x的第n位（右边起算，也就是bit0算第1位）清零
#define CLEAR_BIT(N , X) (X & (~(1U<<(N-1)))) 


//第三题：用宏定义将32位数x的第n位到第m位（右边起算，也就是bit0算第1位，m是高位）置位
// 分析：加入n=3，m=6，题目就是要把bit2到bit5置位
// 我们需要一个算式来得到(m-n+1)个1
//方法： 第一步 ~0U   得到32个1
//第二步32个右移移32-（m-n+1） ，得到(m-n+1)个1
#define SET_BIT_NM(N , M, X) (X | ((~0U)>>(32-(M-N+1)))<<(N-1))
//总结：此宏有缺陷，只能用于32位
//更优解为((x & ~(~(0U)<<(m-n+1))<<(n-1)) >> (n-1))


//第四：用宏定义将32位数x的第n位到第m位（右边起算，也就是bit0算第1位，m是高位）清零
#define CLEAR_BIT_NM(N , M, X) (X & (~(((~0U)>>(32-(M-N+1)))<<(N-1))))


// 第五题：截取变量x的第n到第m位
#define GET_BITS(X, N, M) (X & ~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1)) >> (N-1))


int main(void)
{
/*
//第一题代码
unsigned int a = 0;
//局部变量不初始化结果是随机的，所以定义局部变量最好在定义时初始化
unsigned int b = 0;   
b = SET_BIT(4 , a);
printf("b = %x.\n", b);
*/

/*
//第二题代码
unsigned int a = 0xff;
//局部变量不初始化结果是随机的，所以定义局部变量最好在定义时初始化
unsigned int b = 0;   
b = CLEAR_BIT(4 , a);
printf("b = %x.\n", b);
*/

/*
//第三题代码
unsigned int a = 0;
//局部变量不初始化结果是随机的，所以定义局部变量最好在定义时初始化
unsigned int b = 0;   
b = SET_BIT_NM(1 , 4, a);
printf("b = %x.\n", b);
*/


/*
//第四题代码
unsigned int a = 0xff;
//局部变量不初始化结果是随机的，所以定义局部变量最好在定义时初始化
unsigned int b = 0;   
b = CLEAR_BIT_NM(5 , 8, a);
printf("b = %x.\n", b);
*/


//第五题代码
unsigned int a = 0xabff;
//局部变量不初始化结果是随机的，所以定义局部变量最好在定义时初始化
a &= GET_BITS(X, N, M)
printf("a = %x.\n", a);


}


/*复杂宏定义分析：
该题目类比于4.2.4的6题：给定一个整形数a，取出a的bit3~bit8
第一步：先将这个数bit3～bit8不变，其余位全部清零。
第二步，再将其右移3位得到结果。

((X & ~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1)) >> (N-1))
思路：按()拆解，去（）
(X & ~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1))       >> (N-1)
左移，相当于第二步，在拆解(X & ~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1))  
X &~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1)
相当于第一步，在拆解 ~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1)
 ~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1)
此时要注意~和<<d的优先级，
解法：第一，查C语言优先级表
 第二，自己实际写个代码测试。
结论：~优先级高于<<
故拆为~(~(0U)<<(M-N+1))<<(N-1)


*/