[教學]C++ 超詳細位元運算+工作實例
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位元運算子(Bitwise operator) ，在數位設計上面有AND , OR , NOT , XOR 與補數..等運算，而在C++中，提供這些運算的就是位元運算子，而它們在程式 ...
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Sep05Wed201811:07
[教學]C++超詳細位元運算+工作實例
遇到很多人問一個問題，甚至這考題根本萬年不衰，
所以我決定好好來寫一寫關於位元運算的部分，
至於會想要寫一些職務上的運用，是因為，其實我每天都會花一些些的時間，
去網路上幫人解解疑難雜症，甚至有些還會直接寄信問我，
再加上一些家教的經驗，其實我發現一件事情，
語法大家都很熟，只是，問題基本上都是卡在，
"不會用"的這件事情上面，
不知道什麼時候該使用，學了不知到要用在哪，
等真正專案開始的時候，只能自己摸索，
連架構上面.... 只能說很亂，所以，我決定從這篇開始，
在教學上面，多一些我自己實務上的經驗分享和使用方法，
如果，各位看官，有更好的方式，請不要吝嗇的在下方留言或寄信分享給我，
請相信，交流，永遠是讓自己更上一層樓的方式，沒有之一。
好了，廢話不多說，我們進入主題吧。
位元運算子(Bitwiseoperator)，在數位設計上面有AND,OR,NOT, XOR與補數..等運算，而在C++中，提供這些運算的就是位元運算子，而它們在程式裡面的表達，則是AND(&), OR(|), NOT(!)以及補數(~)。
我們先來看看下面的表:
這個麻煩大家先記起來，不管用什麼方式，這很重要 ！
至於我自己背的方式....
就是"AND只有11得1，其他為0,OR:00得0 其他都為1"...大概是這樣，僅供參考。
讓我們來先寫點Code舉個簡單的例子吧，
題目:如何判斷奇數偶數
描述:
奇數偶數，奇數偶數在二進制裡面，有一個萬年不變的規則，那就是，
[奇數，最右邊的那一個位元，絕對為1 ]，
[偶數，最右邊的那一個位元，絕對為0],
這句話請重複跟我念三次，因為這是絕對，所以麻煩大家也記一下。
不信?很簡單，打開你電腦裡面的計算機→檢視→程式設計師模式
然後自己敲看看(工程師麻...要有點實驗精神)
接下來，我們上代碼:
這個程式的運算原理，奇數的數值若以二進位來表示，最右邊的位元一定會為1，而偶數最右邊則一定為0，所已在使用1來與輸入的值做&(AND)運算的時候，由於1除了最右邊的位元為1之外，其他位元都會是0，與輸入數值AND運算的結果，只會留下最右邊的位元為0或為的結果，其他部分都會被0AND運算遮蔽掉，這就是所謂的[位元遮罩]例如:00000100。
接下來，我們來看另外一個例子
題目:SWAP(交換)
描述:
交換數值，這個其實非常實用也非常常用，而且在一般初級面試的時候，這玩意也可以有一些變化，例如傳值、傳址、傳參，但是，這一篇我們的教學重點是在於位元運算，所以，我們還是把專注放在這邊吧。
首先，我先寫一個標準的交換方式(所謂的標準，就是書上基本上都會出現的方法)
接下來，我們用^(XOR)來實做看看:
然後，我們一行一行來看，
首先，我們知道
a=10,b=20
第一行a^=b;
可以拆開來變成
a=a^b
那10^20=多少?
10 =1010 ,20=10100
11110(二進位)=30(十進位)
也就是說，我們將a變成了30
第二行:b^=a;
拆開來變成b=b^a(30);
b是多少?b是20(10100)
所以我們再拆一次，變成b=(20)10100^(30)11110
這時候，b就=01010(二進位)
01010(二進位)=10
也就是說，我們現在的b=10,a=30
第三行:a^=b;(此時a=30,b=10)
一樣，我們把這行拆開來，
a^=b 等於 a=a^b;
30 =11110
10 =01010
a=11110^01010
所以 a=10100
變成10進位的話就是20
其實寫法看各人，但是如果是我的話，基本上我還是喜歡用下面的寫法，
比較清楚也比較快。
接下來，我們來談談工作實例吧，
在什麼時候我們會使用到位元運算來操作。
首先，我先分享一個我寫的define+一個struct
typedefstructtRdpConnectionINFO
{
RDP_LOCAL_FEATURE LocalFeature ;
}RDPCONNECTIONINFO,*PRDPCONNECTIONINFO;
typedefUINT8 RDP_LOCAL_FEATURE;
#defineRDP_FEATURE_AUDIO 0x01
#defineRDP_FEATURE_MIRCOPHONE 0x02
#defineRDP_FEATURE_USB_DEVICES 0x04
#defineRDP_FEATURE_H264 0x08
#defineRDP_FEATURE_ALL (RDP_FEATURE_AUDIO|RDP_FEATURE_MIRCOPHONE|RDP_FEATURE_USB_DEVICES|RDP_FEATURE_H264)
這個define是在意思是說，這個產品有沒有打開這些功能，
假如說有的話，就是最後一個全部|起來，
也就是說，我在判斷這個產品有沒有打開這些能力，我只需要去這樣寫
RDPCONNECTIONINFOinfo={0};
/*
假設我們只有打開
RDP_FEATURE_AUDIO 0x01
RDP_FEATURE_H264 0x08
這兩個flag
則我們會這樣
info.LocalFeature=RDP_FEATURE_AUDIO|RDP_FEATURE_H264;
則info.LocalFeature=0x9
然後我們將這筆資料，送上去給上層，於是上層就可以寫以下的代碼去判斷，這個產品有支援什麼東西。
*/
if(info.LocalFeature==RDP_FEATURE_ALL)
{
//這樣代表全部都開起
}
else
{
if(info.LocalFeature&RDP_FEATURE_AUDIO)
{
/*
0x9&0x1=0x1//所以會進到這個判斷
*/
}
if(info.LocalFeature&RDP_FEATURE_MIRCOPHONE)
{
/*
0x9&0x2=0x0//所以不會進到這個判斷
*/
}
if(info.LocalFeature&RDP_FEATURE_USB_DEVICES)
{
/*
0x9&0x4=0x0//所以不會進到這個判斷
*/
}
if(info.LocalFeature&RDP_FEATURE_H264)
{
/*
0x9&0x8=0x8//所以會進到這個判斷
*/
}
如此一來，我們就可以針對產品不同的能力，
去做個別的事情，其實這是一種寫法，當然我也有看過另外一種方式:
typedefstructtRdpConnectionINFO
{
BOOLFEATURE_AUDIO ;
BOOLFEATURE_MIRCOPHONE;
BOOLFEATURE_USB_DEVICES ;
BOOLFEATURE_H264 ;
}RDPCONNECTIONINFO,*PRDPCONNECTIONINFO;
這種方式也...................可以，
只是......功力高下....立刻判斷而已。
這是這一篇的教學和分享，
以後如果時間允許的話，我會盡可能的以這種方式來寫作看看，
一樣，如果各位看官有更好更快的方式，
請不要吝嗇的與我分享，
謝謝。
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Eric
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