几个典型的按位运算符示例

一.题目：编写一个函数setbits(x, p ,n, y)，该函数返回对x执行下列操作后的结果值: 将x中从第p位开始的n个(二进制)位设置为y中最右边n位的值，x的其余各位保持不变。

<span style="font-size:18px;">#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "limits.h"
#include "float.h"

unsigned setbits(int x,int p,int n,int y)
{
    return x&~(~(~0<<n)<<(p + 1 - n))| (y & ~(~0 <<n )) << (p + 1 - n);
}
int main()
{
    printf("%u\n",setbits(5,4,3,6));
    int end = getchar();
    return 0;
}</span>

分析：
x的值：xxx...xnnnx...xxx     (n表示需要被替换的n位)
y的值：yy..............ynnn    
题目需要用y中的n位值替换x中的n位值。要实现该功能，需要以下几步：
我们需要对x中n位清零，把y中最右边n位其他以为的位都清零并左移到第p位处，然后进行or操作。
xxx....x000x...xxx |（or操作）
000...  nnn....000     
--------------------------
xxx....xnnnx...xxx  (操作完成，得到想要的值)


步骤分解：
1.对x中n位清零,得到【xxx....x000x...xxx】


a.得到 【111...000...111】这样的结果。一般都用0作为辅助来得到想要的结果。
~0<<n:得到【111......000】
~(~0<<n)：得到【000......111】
~(~0<<n)<<(p + 1 - n)：得到【000...111...000】
~(~(~0<<n)<<(p + 1 - n))：得到【111...000...111】


b.得到【xxx....x000x...xxx】结果。
上一步步骤a中的结果与【x的值：xxx...xnnnx...xxx】&与运算，得到
xxx...xnnnx...xxx
111....000....111 &
-----------------
xxx...x000x...xxx
总运算：
x &~(~(~0<< n) << (p + 1 -n))


2.对y处理，得到【000...  nnn....000】
~0<<n:得到【111......000】
~(~0<<n)：得到【000......0111】
与y相与&，得到【000......0nnn】
移位运算<<(p + 1 - n))，得到：【000...  nnn....000】
总运算：
(y & ~(~0 <<n )) << (p + 1 - n)


3.合并步骤1,2，用与运算：

x &~(~(~0<< n) << (p + 1 -n)) | (y & ~(~0 <<n )) << (p + 1 - n)

二、编写函数invert(x,p,n),将函数返回对x执行下列操作后的结果值: 将x中从第p位开始的n个(二进制)位


求反(即1变成0, 0变成1), x的其余各位保持不变.
分析：
(~0<<n) : 1111 1000
~(~0<<n)：0000 0111
~(~0<<n)<<(p + 1 - n)：000...111...000
异或：
0^0 = 0， 
1^0 = 1， 
0^1 = 1， 
1^1 = 0
所以用【000...111...000】去和x异或，可得到想要的值。

<span style="font-size:18px;">unsigned int invert(int x,int p,int n)
{
    return x ^ (~(~0<<n)<<(p + 1 - n));
}
</span>

三、编写一个函数rightrot(x, n),该函数返回将x循环右移（即从最右端移出的位将从最左端再移入）n（二进制）位后所得到的值。
分析：
a.每次将取x最右端的那一位，将该位移到最左端
b.将x向右端移动一位
c.将a得到的值|b得到的值

<span style="font-size:18px;">int wordlength(void)
{
 int i;
 unsigned v = (unsigned) ~0;


 for(i = 1; (v = v >> 1) > 0; ++i)
  ;
 return i;
}
unsigned int rightrot(int x,int n)
{
    int ret;
    while(n-- > 0)
    {
        int rBit = (x & 1) << wordlength() - 1;
        ret = x>>1 | rBit;
    }
    return ret;
}</span>