C生萬物C語言宏將整數(shù)二進(jìn)制位的奇偶數(shù)位交換

更新時(shí)間：2023年02月09日 09:57:56 作者：Fire_Cloud_1

這篇文章主要為大家介紹了C生萬物C語言使用宏將整數(shù)二進(jìn)制位的奇偶數(shù)位交換示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

?題目分析 && 實(shí)現(xiàn)思路[位運(yùn)算]

首先來說一下本題的實(shí)現(xiàn)思路??

本題不僅是要使用宏來是實(shí)現(xiàn)，而且還要對一個(gè)數(shù)的二進(jìn)制位進(jìn)行操作，所以我們就可以想到位運(yùn)算

1、獲取這個(gè)整數(shù)的奇數(shù)位和偶數(shù)位

因?yàn)樾枰粨Q的是這個(gè)整數(shù)二進(jìn)制位的【奇數(shù)位】和【偶數(shù)位】，因此我們要先獲取到它們，這里要使用到一個(gè)很巧妙的手法，可以將這個(gè)數(shù)的奇偶位分別保存下來，就要用到在十六進(jìn)制中很奇特的兩個(gè)數(shù)——>==5 和 a== ；因?yàn)?寫成二進(jìn)制的形式為0101，1均在奇數(shù)位上。a寫成二進(jìn)制的形式為1010，1均在偶數(shù)位上
對于一個(gè)數(shù)來說可以分為32個(gè)比特位，所以我們就需要8個(gè)5和8個(gè)a，將它們展開后就是0x555555550、0xaaaaaaaa；所以將這個(gè)整數(shù)與前者進(jìn)行【&】運(yùn)算便可以保留下它的奇數(shù)位；這個(gè)整數(shù)與后者進(jìn)行【&】運(yùn)算便可以保留下它的偶數(shù)位
按位與的運(yùn)算規(guī)則是==全1才為1，有0即為0==

2、使用移位運(yùn)算使【奇變偶】【偶變奇】

在我們獲取到奇數(shù)位和偶數(shù)位之后，就完成了第一步。接著去我們就可以將去交換奇數(shù)位和偶數(shù)位了，但是直接做整體的交換太麻煩了，也很難做到。既然在上一步中分別保留了奇數(shù)位和偶數(shù)位，那不妨分別對他們進(jìn)行操作。
對于奇數(shù)位來說，要將他們整體變?yōu)榕紨?shù)位，就需要一個(gè)整體左移的操作，我們可以使用移位運(yùn)算符<<
對于偶數(shù)位來說，要將他們整體變?yōu)槠鏀?shù)位，就需要一個(gè)整體右移的操作，我們可以使用移位運(yùn)算符>>
移位運(yùn)算的運(yùn)算規(guī)則是==左移表示÷2，右移表示×2==

3、合并奇數(shù)位和偶數(shù)位

進(jìn)行移位操作之后，奇變偶、偶變奇也就相當(dāng)于做了一次交換的操作，但是它們兩個(gè)是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，并不完整，因此我們要將他們做一個(gè)拼接，這里我們使用到的又是另一個(gè)位運(yùn)算符【|】按位或
按位或的運(yùn)算規(guī)則是==只要有1即為1，全0才位0==

?代碼分析

1、代碼展示

看完整體的思路之后，相信你對本題一定有了大致的方向，我們將上述的思路轉(zhuǎn)化為代碼如果對宏定義不太清楚的可以看看這篇文章——> C生萬物 | 詳解程序環(huán)境和預(yù)處理

#define SWAP(n) num = (((n & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((n & 0x55555555) << 1))
int main(void)
{
	int num = 36;
	int ret = SWAP(num);
	printf("num = %d\n", num);
	return 0;
}

首先的一點(diǎn)就是對于【宏】來說它和函數(shù)不一樣是它不需要聲明類型，也沒有復(fù)雜的函數(shù)體，直接給出運(yùn)算規(guī)則即可
所以你可以看到，我寫的這個(gè)宏就是我在上面所說的思路轉(zhuǎn)化為的代碼。不過很重要的一點(diǎn)是寫宏的時(shí)候一定要加足括號，因?yàn)閷τ诤陙碚f在預(yù)編譯階段就會(huì)直接進(jìn)行替換，若是沒有加括號的話可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)優(yōu)先級的問題

來看看運(yùn)行結(jié)果吧??