c言語で、ある特定の1バイトを指定した1バイトに変える関数を作成したいです。
int okikae(0x12345678, 0xFF, 2) // 0x12FF5678 が戻り値
int okikae(0x12345678, 0xFF, 0) // 0x123456FF が戻り値
といった具合で、演算子を ~!|&^+>><<だけ使い、かつif文やwhile文、変数宣言などをせずに作りたいのですがどのようにすれば良いでしょうか?
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登録してこのコミュニティに参加するビットマスクを使って実装してみました。 (下のコードの Wandbox)
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
uint32_t okikae(uint32_t data, uint8_t byte, uint8_t shift) {
// ここで shift が3以下であることを確認したほうが良いでしょう
uint32_t mask = ~((uint32_t)0xFF << (shift * 8));
uint32_t answer = (data & mask) | ((uint32_t)byte << (shift * 8));
printf(" data = 0x%08x\n", data);
printf(" byte = 0x%08x\n", byte);
printf(" mask = 0x%08x\n", mask);
printf(" masked data = 0x%08x\n", data & mask);
printf("shifted byte = 0x%08x\n", (uint32_t)byte << (shift * 8));
printf(" return = 0x%08x\n\n", answer);
return answer;
}
int main() {
okikae(0x12345678, 0xFF, 0);
okikae(0x12345678, 0xFF, 1);
okikae(0x12345678, 0xFF, 2);
okikae(0x12345678, 0xFF, 3);
return 0;
}
data = 0x12345678
byte = 0x000000ff
mask = 0xffffff00
masked data = 0x12345600
shifted byte = 0x000000ff
return = 0x123456ff
data = 0x12345678
byte = 0x000000ff
mask = 0xffff00ff
masked data = 0x12340078
shifted byte = 0x0000ff00
return = 0x1234ff78
data = 0x12345678
byte = 0x000000ff
mask = 0xff00ffff
masked data = 0x12005678
shifted byte = 0x00ff0000
return = 0x12ff5678
data = 0x12345678
byte = 0x000000ff
mask = 0x00ffffff
masked data = 0x00345678
shifted byte = 0xff000000
return = 0xff345678
変更されるべき部分をマスクで 0 にリセットし、その後指定した1バイトを bitwise-or で挿入しています。
※ 説明のために変数宣言をしていますが、1行にまとめることができます。
byte
を目的の場所までシフトして置き換えれば良い」→「置き換えるときに byte
以外のビットが 0 であることを処理しないといけない」→「ビットマスクを使って目的の場所をリセットしてから置き換えることにすれば考えなくてよい」、みたいな感じでしょうか……。マスクする手法自体は元から知っていたので、そこは自分でイチから思いついた訳ではないです。
0xFF
と0x00FF
が区別できず、上位ビットを 0 にするかどうかを決められないと思います。n
の意味は「下位ビット(LSB)側からn
*8 〜 (n
+1)*8-1ビット目を対象とする」でしょうかね?