【C语言】宏实现一个整数的二进制位的奇数位和偶数位交换

news2024/11/26 23:35:47

要写一个宏实现将一个整数的二进制位的奇数位和偶数位交换，我们首先要分析如何将一个整数的二进制位的奇数位和偶数位交换

以下以整数7为例

7的二进制：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 7

奇数位与偶数位交换后为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 11

📖分析：

交换奇数位和偶数位可以分为两步：

1️⃣奇数位放到偶数位

实现如下：

奇数位不变，偶数位置0，整体左移一位

偶数位置0：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

左移一位： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

此时，已将所有奇数位移动到了偶数位上

2️⃣偶数位放到奇数位

偶数位不变，奇数位置0，整体右移一位

偶数位置0：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

右移一位： 00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 001

此时，已将所有偶数位移动到了奇数位上

如何将所有偶数位/奇数位置0：

偶数位置零：

0&任何数都为0，所以给所有偶数位&0，为了保证奇数位不变，给所有奇数位&1

所以偶数位置0只需要给原数&10101010 10101010 10101010 10101010

即十六进制数：0x aaaaaaaa

同理，奇数位置0：

给原数& 01010101 01010101 01010101 01010101

即十六进制数：0x 55555555

📖Note：

如何判断左移还是右移？

从最低位看，最低位为一个奇数位，次低位为偶数位，交换时，最低位与次低位交换

奇数位放到偶数位时：即最低位放到次低位上，为向左移

偶数位放到奇数位时：即次低位放到最低位上，为向右移

奇数位移动： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

偶数位移动： 00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 001

奇数位与偶数位的分别操作之后，如何整合？

将两次操作得到的数据相加即可；

进行奇数位的操作时，偶数位全被置为0，奇数位的数据有效

进行偶数位的操作时，奇数位全被置为0，偶数位的数据有效

实现：

#include<stdio.h>
#define SWAP(n) (((n&0xaaaaaaaa)>>1) + ((n&0x55555555)<<1))

int main()
{
	int n = 7;
	int m = SWAP(n);
	printf("%d %d\n", n, m);

	return 0;
}