Rolowanie bitów w lewo lub prawo

Autor: Dondu

Kurs języka C: Tips & Tricks - Spis treści


Rolowanie bitów, to przesuwanie bitów w prawo lub lewo z jednoczesnym przenoszeniem wypadającego bitu odpowiednio na najstarszy lub najmłodszy bit. Niestety język C, to nie assembler i nie posiada operatorów rolowania. Należy posłużyć się dodatkowym kodem. 

Wszystkie poniższe przykłady dostępne są w kompilatorze CManiak, więc możesz empirycznie sprawdzić jak działają.


Rolowanie bitów w lewo

Poniżej kilka przykładów dla zmiennych typu char.

Rolowanie w lewo w postaci funkcji z użyciem if( ):

Przykład 1 (w kompilatorze)

//funkcja rolująca bity w lewo
unsigned char dd_rol( unsigned char a ) 
{ 
  //sprawdzamy najstarszy bit (bit tracony przy przesuwaniu w lewo)
  if( a & 0x80  ){ 
    // gdy jest równy jeden 
    return ( (a<<1) | 0x01 ); // trzeba przenieść tracony bit na najmłodszy 
  }
  
  //gdy jest równy zero
  return (a<<1); //tylko przesuwamy, a standardowo na najmłodszym bicie
                 //ląduje zero
} 

Rolowanie w lewo z użyciem definicji z instrukcją wyboru (skrócony if):

Przykład 2 (w kompilatorze)

  //definicja dd_rol()
  #define dd_rol(a) ((a&0x80)? 0x01|(a<<1) : a<<1 ) 

Można oczywiście dwa powyższe przykłady "wymieszać" definiują własną funkcję ze skróconym if( ).


Rolowanie w lewo z użyciem wstawki kodu assemblera:

Przykład 3 (w kompilatorze)

  //przesuń bity o jeden w lewo, za pomocą wstawki kodu assemblera
  asm volatile ("rol %0" : "=r" (a) : "0" (a));

---

Rolowanie bitów w prawo

Rolowanie w prawo można zrealizować podobnie jak w lewo.

Rolowanie w prawo w postaci funkcji z użyciem if( ):

Przykład 4 (w kompilatorze)

//funkcja rolująca bity w prawo
unsigned char dd_ror( unsigned char a ) 
{ 
  //sprawdzamy najmłodszy bit (bit tracony przy przesuwaniu w prawo)
  if(a & 0b00000001){ 
    // gdy jest równy jeden 
    return ( (a>>1) | 0b10000000 ); // trzeba przenieść tracony bit na najstarszy 
  }
  
  //gdy jest równy zero
  return (a>>1); //tylko przesuwamy, a standardowo na najstarszym bicie
                 //ląduje zero
} 

Rolowanie w prawo z użyciem definicji z instrukcją wyboru (skrócony if):

Przykład 5 (w kompilatorze)

  //definicja dd_ror()
  #define dd_ror(a) ((a & 0b00000001)? 0b10000000|(a>>1) : a>>1 ) 

Można oczywiście dwa powyższe przykłady "wymieszać" definiują własną funkcję ze skróconym if( ).


Rolowanie w prawo z użyciem wstawki kodu assemblera:

Przykład 6 (w kompilatorze)

  //przesuń bity o jeden w prawo, za pomocą wstawki kodu assemblera
  asm volatile ("ror %0" : "=r" (a) : "0" (a));

Kurs języka C: Tips & Tricks - Spis treści

30