Нахождение битовых позиций в 32-битном целом без знака

Question

Мне кажется, что я спал в своем классе CS, когда они говорили о битовых позициях, поэтому я надеюсь, что кто-то может протянуть руку.

У меня есть 32-битное целое число без знака (давайте использовать значение: 28)

Согласно некоторой документации, которую я перехожу, значение целого числа содержит флаги, определяющие различные вещи.

Позиции битов внутри флага нумеруются от 1 (младший порядок) до32 (высокий порядок).Все неопределенные биты флага зарезервированы и должны быть установлены в 0.

У меня есть таблица, которая показывает значения флагов со значением для чисел 1-10.

Я надеюсь, чтокто-то может попытаться объяснить мне, что все это означает, и как найти значения «флага» из числа, такого как 28, на основе позиции бита.

Спасибо

Answer 1

28 преобразуется в 11100 в двоичном виде.Это означает, что биты 1 и 2 не установлены, а биты 3, 4 и 5 установлены.

Несколько моментов: во-первых, любой, кто действительно привык к C, обычно начинает нумерацию с 0, а не с 1. Во-вторых,Вы можете проверить отдельные флаги с помощью побитового оператора и оператора (&), например:

#define flag1 1    //  1 = 00 0001
#define flag2 2    //  2 = 00 0010
#define flag3 4    //  4 = 00 0100
#define flag4 8    //  8 = 00 1000
#define flag5 16   // 16 = 01 0000
#define flag6 32   // 32 = 10 0000

if (myvalue & flag1)
    // flag1 was set

if (myvalue & flag4)
    // flag4 was set

и так далее.Вы также можете проверить, какие биты установлены в цикле:

#include <stdio.h>

int main() { 
    int myvalue = 28;
    int i, iter;

    for (i=1, iter=1; i<256; i<<=1, iter++)
        if (myvalue & i)
            printf("Flag: %d set\n", iter);
    return 0;
}

должно вывести:

Flag: 3 set
Flag: 4 set
Flag: 5 set

Answer 2

Вместо того, чтобы циклически проходить через каждый отдельный бит, вы можете вместо этого проходить через только установленные биты, что может быть быстрее, если вы ожидаете, что биты будут устанавливаться редко:

Предположим, что битовое поле находится в (переменном скалярного целого) переменного поля.

while (field){
  temp = field & -field;  //extract least significant bit on a 2s complement machine
  field ^= temp;  // toggle the bit off
  //now you could have a switch statement or bunch of conditionals to test temp
  //or get the index of the bit and index into a jump table, etc.
}

Работает довольно хорошо, когда битовое поле не ограничено размером одного типа данных, но может иметь произвольный размер. В этом случае вы можете извлекать 32 (или любой другой размер вашего регистра) биты за раз, проверять его на 0 и затем переходить к следующему слову.

Answer 3

Чтобы получить int со значением 0 или 1, представляющим только n -й бит из этого целого числа, используйте:

int bitN = (value >> n) & 1;

Но обычно это не то, что вы хотитеделать.Более распространенная идиома:

int bitN = value & (1 << n);

В этом случае bitN будет 0, если бит n не установлен, и ненулевым в случае, если nбит установлен.(В частности, это будет любое значение, полученное только с установленным n -ым битом.)

Answer 4

// You can check the bit set positions of 32 bit integer.
// That's why the check is added "i != 0 && i <= val" to iterate till 
// the end bit position.
    void find_bit_pos(unsigned int val) {
            unsigned int i;
            int bit_pos;
            printf("%u::\n", val);
            for(i = 1, bit_pos = 1; i != 0 && i <= val; i <<= 1, bit_pos++) { 
                    if(val & i)
                            printf("set bit pos: %d\n", bit_pos);
            }
    }

Answer 5

Небольшое изменение ответа @ invaliddata-

unsigned int tmp_bitmap = x;        
while (tmp_bitmap > 0) {
    int next_psn = __builtin_ffs(tmp_bitmap) - 1;
    tmp_bitmap &= (tmp_bitmap-1);
    printf("Flag: %d set\n", next_psn);
}

Answer 6

Используйте функцию журнала с основанием 2. В python это будет выглядеть так:

import math 

position = math.log(value, 2)

Если позиция не является целым числом, то более 1 бита было установлено в 1.

Answer 7

Предполагается, что flags не подписано ...

int flag_num = 1;
while (flags != 0)
{
    if ((flags&1) != 0)
    {
        printf("Flag %d set\n", flags);
    }
    flags >>= 1;
    flag_num += 1;
}

Если flags подписано, вы должны заменить

flags >>= 1;

с

flags = (flags >> 1) & 0x7fffffff;