Правильный способ объявления макроса препроцессора двоичного вращения

Question

Я хотел бы создать макросы для бинарных вращений.Моя цель состояла в том, чтобы сделать эти макросы универсальными для типов операндов uint32_t и uint64_t.

Я пришел к этой реализации:

#define ROTL(X, N)  (((X) << (N)) | ((X) >> (8 * sizeof(X) - (N))))
#define ROTR(X, N)  (((X) >> (N)) | ((X) << (8 * sizeof(X) - (N))))

Эти макросы работают нормально, но компилятор gccвыдает предупреждения во время компиляции:

warning: right shift count >= width of type [enabled by default]
#define ROTL(X, N)  (((X) << (N)) | ((X) >> (8 * sizeof(X) - (N))))

warning: left shift count >= width of type [enabled by default]
#define ROTL(X, N)  (((X) << (N)) | ((X) >> (8 * sizeof(X) - (N))))

Я знаю, что компилятор жалуется на возможное несоответствие между типами X и N.Но предупреждения выдаются, даже когда я разыграю X и N:

ROTL((uint32_t)0xdeadbeef, (uint32_t)0U);

Что я могу сделать, чтобы избавиться от этих предупреждений правильным способом?

Answer 1

Вы получаете предупреждение только тогда, когда второй аргумент равен нулю.Так что просто ничего не делайте, если N == 0:

#define ROTL(X, N)  ((N) == 0 ? (X) : (((X) << (N)) | ((X) >> (8 * sizeof(X) - (N)))))

Answer 2

Вы получаете некоторые проблемы, когда второй аргумент равен нулю или больше, чем число битов первого аргумента.Вы можете попробовать использовать модуль, чтобы избавиться от этой проблемы.Похоже, это работает на следующем простом примере:

#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>
#include <limits.h>

#define ROTL(X, N) \
    (((X) << ((N) % (CHAR_BIT * sizeof(X)))) | \
     ((X) >> ((CHAR_BIT * sizeof(X) - (N)) % (CHAR_BIT * sizeof(X)))))

int main() {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        uint32_t a = ROTL(UINT32_C(0xdeadbeef), i);
        printf("%d\t%"PRIX32"\n", i, a);
    }
    return 0;
}

Я использовал CHAR_BIT из limits.h и UINT32_C и PRIX32 из inttypes.h.Вы можете настроить ROTR, чтобы сделать то же самое.

Answer 3

приведите сдвинутый операнд к максимально возможной ширине.

#define ROTL(X, N)  (((uint64_t)(X) << (N)) | ((uint64_t)(X) >> (8 * sizeof(X) - (N))))