将位插入uint16_t

Question

[使用C0]时是否有任何有效的算法可以将bit位插入到index位置？我尝试逐位读取uint16_t之后的内容，将所有这些位存储到index的数组中，更改char的位，增加index，然后再次循环，从数组中插入位，但是可以有更好的方法吗？因此，我知道如何获取，设置，取消设置或切换特定位，但是我想可能有比逐位处理更好的算法。

index

P.S。该解决方案必须使用与ANSI兼容的纯C语言。我知道

uint16_t bit_insert(uint16_t word, int bit, int index);
bit_insert(0b0000111111111110, 1, 1); /* must return 0b0100011111111111 */

前缀可能特定于0b，但是在这里我用它来使事情变得更明显。

Answer 1

使用按位运算符：

gcc

Answer 2

#define BIT_INSERT(word, bit, index)  \
    (((word) & (~(1U << (index)))) | ((bit) << (index)))

位通常从最低有效位（lsb）所在的右侧到最高有效位（msb）所在的左侧进行计数。我通过创建两个函数允许从任一侧插入。根据问题，期望的是

#include <errno.h>
#include <stdint.h>

/* Insert a bit `idx' positions from the right (lsb). */
uint16_t
bit_insert_lsb(uint16_t n, int bit, int idx)
{
    uint16_t lower;

    if (idx > 15) {
        errno = ERANGE;
        return 0U;
    }

    /* Get bits 0 to `idx' inclusive. */
    lower = n & ((1U << (idx + 1)) - 1);

    return ((n & ~lower) | ((!!bit) << idx) | (lower >> 1));
}

/* Insert a bit `idx' positions from the left (msb). */
uint16_t
bit_insert_msb(uint16_t n, int bit, int idx)
{
    uint16_t lower;

    if (idx > 15) {
        errno = ERANGE;
        return 0U;
    }

    /* Get bits 0 to `16 - idx' inclusive. */
    lower = n & ((1U << (15 - idx + 1)) - 1);

    return ((n & ~lower) | ((!!bit) << (15 - idx)) | (lower >> 1));
}

。

[这两个功能都执行完整性检查，如果bit_insert_msb的值太大，则将errno设置为ERANGE并返回0。我还为idx语句中的_Bool参数提供了C99的bit行为：0为0，任何其他值为1。如果您使用C99编译器，建议您更改return的输入bit。然后，您可以将_Bool直接替换为(!!bit)。

我很乐意说可以对其进行优化，但这很可能会使它难以理解。

快乐编码！

Answer 3

如果您从左数起位

bit

可能有许多方法更有效，但这种方法很容易理解