设置/取消单个位的简单方法

Question

目前我正在使用以下代码来在字节中设置/取消单独的位：

if (bit4Set)
   nbyte |= (1 << 4);
else
   nbyte &= ~(1 << 4);

但是，你不能用更简单/优雅的方式来实现吗？比如一次操作中设置或取消位（bit）?

注意：我知道我可以编写一个函数来实现这个功能，但我想知道是否有更好的方式。

- djeidot

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如何在C语言中设置、清除和切换单个位？要设置一个位，可以使用按位或运算符（|）将该位置为1，例如：flags |= 1 << bit_pos;要清除一个位，可以使用按位与运算符（&）将该位置为0，例如：flags &= ~(1 << bit_pos);要切换一个位，可以使用按位异或运算符（^）将该位取反，例如：flags ^= 1 << bit_pos; - obelix

@obelix: 这就是在所有琐碎问题都已经被回答之前的Stack Overflow吗？+112/+241, 90个收藏？伟大的问题/伟大的答案金徽章？ - Nordic Mainframe

Answer 1

当然可以！如果您在代码中展开|=和&=，那么这将更加明显，但您可以编写如下代码：

nbyte = (nbyte & ~(1<<4)) | (bit4Set<<4);

请注意，bit4Set必须为零或一，而不是任何非零值，才能使此操作正常工作。

- Pascal Cuoq

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取消设置，然后根据bit4set设置。我还没有想到这个。谢谢。 - djeidot

nbyte = (nbyte & ~(1<<4)) | ((!!bit4Set) << 4) 的作用是处理 bit4Set 不为零或一的情况。 - Alexandre C.

Answer 2

将它放在一个函数中，布尔类型将强制所有的bitval输入为0或1。

int change_bit(int val, int num, bool bitval)
{
    return (val & ~(1<<num)) | (bitval << num);
}

- Nordic Mainframe

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如果我把它放入一个函数中，我宁愿使用我写的代码。但是这样也没问题。 - djeidot

如果你在C++中让编译器将这个函数内联，那么它的速度就会像使用表达式本身一样快，同时还能获得更好的可读性加成。 - Nordic Mainframe

Answer 3

这是一个非常合理且完全标准的习语。

- Alexandre C.

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它可能会引入分支，从而影响性能。Pascal Cuoq的答案可能不太易读，但更高效。 - Nikola Malešević

Answer 4

您是否考虑过给位数分配助记符或标识符，而不是按数字引用它们？

举个例子，假设将第4位设置为启动核反应堆紧急停机。我们可以把它称为 INITIATE_SCRAM，而不是称之为“第4位”。以下是此代码的示例：

int const INITIATE_SCRAM = 0x10; // 1 << 4

...

if (initiateScram) {
    nbyte |= INITIATE_SCRAM;
} else {
    nbyte &= ~INITIATE_SCRAM;
}

这段代码在优化后不一定比你原来的代码更有效率，但我认为它更加清晰易懂，可能更易于维护。

- Dan Moulding

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这差不多是一样的东西。实际上我在使用标识符，只是在例子中没有把它们放进去。 - djeidot

Answer 5

nbyte |= (1 << 4);

如果赋值语句的右侧，(1 << 4)，总是像这样一个常量，那么编译器可能会对其进行优化，使得生成的汇编代码更简单。

mov r0, _nbyte
mov r1, 10H         ; here is the optimization, no bit shift occured
or r0, r1
st _nbyte, r0

- Donotalo

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这是关于“如何设置nbyte的第4位”的答案。问题是：“根据bit4Set的值，如何设置或取消设置nbyte的第4位？” - Pascal Cuoq

谢谢。我误解了问题。我应该删除我的答案吗？ - Donotalo

我会给这个答案点赞，因为即使它不完全切中要点，它也增加了额外的见解，就像帕斯卡尔的回答一样。 - TJ Bandrowsky

Answer 6

这个标记为C++，所以你考虑过使用std::bitset来代替自己进行所有的位操作吗？然后你可以通过数组表示法：bits[3] = bit4Set来设置相应的位。

- Mark B