阅读字符的位级

Question

我希望能够从键盘输入一个字符并以00000001格式显示所述键的二进制代码。

此外，我还想阅读的方式，允许我输出，如果他们是真或假。

例如

01010101 = false,true,false,true,false,true,false,true 

我会后如何我试图做我自己的想法，但我完全不知道，我还在使用C试验，这是在如此低的水平尺度我的编程的第一口味。

三江源

Answer 1

这段代码C89：

/* we need this to use exit */ 
#include <stdlib.h> 
/* we need this to use CHAR_BIT */ 
#include <limits.h> 
/* we need this to use fgetc and printf */ 
#include <stdio.h> 

int main() { 
    /* Declare everything we need */ 
    int input, index; 
    unsigned int mask; 
    char inputchar; 

    /* an array to store integers telling us the values of the individual bits. 
     There are (almost) always 8 bits in a char, but it doesn't hurt to get into 
     good habits early, and in C, the sizes of the basic types are different 
     on different platforms. CHAR_BIT tells us the number of bits in a byte. 
    */ 
    int bits[CHAR_BIT]; 

    /* the simplest way to read a single character is fgetc, but note that 
     the user will probably have to press "return", since input is generally 
     buffered */ 
    input = fgetc(stdin); 
    printf("%d\n", input); 

    /* Check for errors. In C, we must always check for errors */ 
    if (input == EOF) { 
     printf("No character read\n"); 
     exit(1); 
    } 

    /* convert the value read from type int to type char. Not strictly needed, 
     we can examine the bits of an int or a char, but here's how it's done. 
    */ 
    inputchar = input; 

    /* the most common way to examine individual bits in a value is to use a 
     "mask" - in this case we have just 1 bit set, the most significant bit 
     of a char. */ 
    mask = 1 << (CHAR_BIT - 1); 

    /* this is a loop, index takes each value from 0 to CHAR_BIT-1 in turn, 
     and we will read the bits from most significant to least significant. */ 
    for (index = 0; index < CHAR_BIT; ++index) { 
     /* the bitwise-and operator & is how we use the mask. 
      "inputchar & mask" will be 0 if the bit corresponding to the mask 
      is 0, and non-zero if the bit is 1. ?: is the ternary conditional 
      operator, and in C when you use an integer value in a boolean context, 
      non-zero values are true. So we're converting any non-zero value to 1. 
     */ 
     bits[index] = (inputchar & mask) ? 1 : 0; 

     /* output what we've done */ 
     printf("index %d, value %u\n", index, inputchar & mask); 

     /* we need a new mask for the next bit */ 
     mask = mask >> 1; 
    } 

    /* output each bit as 0 or 1 */ 
    for (index = 0; index < CHAR_BIT; ++index) { 
     printf("%d", bits[index]); 
    } 
    printf("\n"); 

    /* output each bit as "true" or "false" */ 
    for (index = 0; index < CHAR_BIT; ++index) { 
     printf(bits[index] ? "true" : "false"); 
     /* fiddly part - we want a comma between each bit, but not at the end */ 
     if (index != CHAR_BIT - 1) printf(","); 
    } 
    printf("\n"); 
    return 0; 
} 

你不一定需要三个环路 - 你可以将它们结合在一起，如果你想要的东西，如果你只是做了两种输出之一，然后你不需要这个数组，你可以使用每个位的值来掩盖它。但我认为这使事情分开，希望更容易理解。

Answer 2

这可能不是最安全的方式 - 不理智/尺寸/类型检查 - 但它应该仍然工作。

unsigned char myBools[8]; 
char myChar; 

// get your character - this is not safe and you should 
// use a better method to obtain input... 
// cin >> myChar; <- C++ 
scanf("%c", &myChar); 

// binary AND against each bit in the char and then 
// cast the result. anything > 0 should resolve to 'true' 
// and == 0 to 'false', but you could add a '> 1' check to be sure. 
for(int i = 0; i < 8; ++i) 
{ 
    myBools[i] = ((myChar & (1 << i) > 0) ? 1 : 0); 
} 

这会给你一个无符号字符数组 - 0或1（真或假） - 的字符。

Answer 3

对于位调整，使用无符号类型通常更安全，因为带符号负值的移位具有实现相关效应。原始的char可以是有符号的或无符号的（传统上，它在MacIntosh平台上是未签名的，但是在PC上签名）。因此，首先将你的角色投入unsigned char类型。

然后，你的朋友都是按位布尔运算符（&，|，^和~）和移位运算符（<<和>>）。例如，如果您的角色在变量x中，那么只需使用：((x >> 5) & 1)即可获得第五位。移位操作符将值向右移动，放下五个低位并将您感兴趣的位移动到“最低位置”（又名“最右边”）。按位AND与1简单地将所有其他位设置为0，因此得到的值为0或1，这是您的位。这里请注意，我从左边的重要（最右边）到最重要（最左边）的位数，我从零开始，而不是一个。

如果你认为你的角色是8位，你可以写你的代码为：

unsigned char x = (unsigned char)your_character; 
int i; 

for (i = 7; i >= 0; i --) { 
    if (i != 7) 
     printf(","); 
    printf("%s", ((x >> i) & 1) ? "true" : "false"); 
} 

你可能注意到，自从我从右到左的位数，但你想输出从左至右，循环索引必须减少。

注意的是，根据C标准，unsigned char具有至少八位但是可以具有多种（现在，仅嵌入DSP极少数具有其不是8位的字符）。为了更加安全，添加此靠近你的代码的开头（作为顶级声明）：

#include <limits.h> 
#if CHAR_BIT != 8 
#error I need 8-bit bytes! 
#endif 

这将防止编译成功，如果目标系统恰好是这些特殊的嵌入式DSP之一。作为说明，C标准中的术语“字节”是指“对应于unsigned char”的基本存储器单元，因此在C语言中，一个字节可能具有多于八位（一个字节不是总是一个八位字节）。这是一个混乱的传统来源。