9、C语言位操作与内存映射I/O设备的深入解析

C语言位操作与内存映射I/O设备的深入解析

1. 位操作基础

1.1 位清除

在清除变量中的位时，如果变量的大小（以位为单位）大于整数常量（默认类型为 int ），必须确保用于定义掩码的常量与操作数的宽度相同。例如，若变量 bits 为 uint64_t 类型，赋值右侧的 1 在移位前也必须提升到相同宽度：

bits &= ~(((uint64_t) 1) << 7); /* 清除位7 */

否则，编译器会先将右侧的常量表达式作为默认的 int 类型（通常为32位宽）进行计算，然后在结果常量前添加前导 0 以匹配变量 bits 的宽度，这些额外的 0 可能会清除结果中不希望清除的位。

1.2 位反转

使用按位异或运算符 ^ 可以实现位的反转：

bits ^= (1 << 6); /* 翻转位6 */

虽然加 1 也能反转目标位，但可能会产生进位，从而修改操作数中更重要的位。

1.3 位提取

位域是存储在较大变量中的连续位子集。提取位域的值可以通过右移操作移除位域右侧不