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C 将位与布尔值进行比较

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C 将位与布尔值进行比较,c,gcc,boolean,bitwise-operators,C,Gcc,Boolean,Bitwise Operators,假设我有一组标志，用uint16\t标志编码。例如，AMAZING_FLAG=0x02。 现在，我有一个函数。这个函数需要检查我是否想更改标志，因为如果我想这样做，我需要写入flash。这很昂贵。因此，我需要一个检查，它告诉我flags&mazing_FLAG是否等于doSet。这是第一个想法： setAmazingFlag(bool doSet) { if ((flags & AMAZING_FLAG) != (doSet ? AMAZING_FLAG : 0)) {

假设我有一组标志，用uint16\t
标志编码。例如，
AMAZING_FLAG=0x02
。
现在，我有一个函数。这个函数需要检查我是否想更改标志，因为如果我想这样做，我需要写入flash。这很昂贵。因此，我需要一个检查，它告诉我
flags&mazing_FLAG
是否等于
doSet
。这是第一个想法：


setAmazingFlag(bool doSet)
{
    if ((flags & AMAZING_FLAG) != (doSet ? AMAZING_FLAG : 0)) {
        // Really expensive thing
        // Update flags
    }
}


这不是一个直观的if语句。
我觉得应该有更好的方法，比如：


if ((flags & AMAZING_FLAG) != doSet){

}


但这实际上不起作用，
true
似乎等于
0x01


那么，有没有一种简洁的方法可以将位与布尔值进行比较呢？
从逻辑的角度来看，
flags&mazing_FLAG
只是一种位操作，它屏蔽了所有其他标志。结果是一个数值

要接收到布尔值，可以使用比较


(flags & AMAZING_FLAG) == AMAZING_FLAG


现在可以将此逻辑值与
doSet
进行比较


if (((flags & AMAZING_FLAG) == AMAZING_FLAG) != doSet)


在C语言中，由于数字到布尔值的隐式转换规则，可能会有缩写。所以你也可以写


if (!(flags & AMAZING_FLAG) == doSet)



写得更简洁。但是前一个版本在可读性方面更好。
要将任何非零数字转换为1（true），有一个老技巧：应用
（非）运算符两次


if (!!(flags & AMAZING_FLAG) != doSet){



您需要将位掩码转换为布尔语句，这在C中相当于值
0
或
1


    

  • （旗帜和神奇旗帜）！=0
    。最常见的方式
    • 

  • ！！（标志和神奇标志）
    。有点普通，也可以使用，但有点神秘
    • 

  • （bool）（旗帜和惊艳旗帜）
    。仅从C99和更高版本开始的现代C方式
    • 



选择上面的任意一个选项，然后使用
将其与布尔值进行比较=
或
==
您可以基于
doSet
值创建掩码：


#define AMAZING_FLAG_IDX 1
#define AMAZING_FLAG (1u << AMAZING_FLAG_IDX)
...

uint16_t set_mask = doSet << AMAZING_FLAG_IDX;



#定义惊人的_标志_IDX 1

#定义惊人的_标志（1u执行此测试有多种方法：

三元运算符可能会产生代价高昂的跳跃：


if ((flags & AMAZING_FLAG) != (doSet ? AMAZING_FLAG : 0))


您还可以使用布尔转换，这可能有效，也可能无效：


if (!!(flags & AMAZING_FLAG) != doSet)


或其等效替代方案：


if (((flags & AMAZING_FLAG) != 0) != doSet)



if ((flags & AMAZING_FLAG) != (-doSet & AMAZING_FLAG))


如果乘法很便宜，您可以使用以下方法避免跳跃：


if ((flags & AMAZING_FLAG) != doSet * AMAZING_FLAG)


如果
标志
为无符号且编译器非常智能，则下面的除法可能会编译为一个简单的移位：


if ((flags & AMAZING_FLAG) / AMAZING_FLAG != doSet)


如果体系结构使用2的补码算法，那么还有另一种选择：


if (((flags & AMAZING_FLAG) != 0) != doSet)



if ((flags & AMAZING_FLAG) != (-doSet & AMAZING_FLAG))


或者，可以将
标志
定义为具有位字段的结构，并使用更简单的可读语法：


if (flags.amazing_flag != doSet)



遗憾的是，这种方法通常不受欢迎，因为位字段的规范不允许对位级实现进行精确控制。
不完全清楚您的逻辑需要是什么。是这样的：
（flags&mazing_FLAG）&&doSet
？问题还不清楚。我们想检查“标志”是否为0x01。这是您想要的吗？如果是，那么我们可以使用位运算符“&”。如果您想让它更具可读性，请仅在doSet为真时调用setAmazingFlag，那么函数名会更好地签出，否则您的函数可能会执行或可能不会执行nam的操作e说，会导致糟糕的代码阅读如果你只是想让它更可读，只需要做一个函数'flagsNotEqual`。或者
（bool）（flags&sazing_FLAG）！=doSet
——我觉得更直接。（尽管这表明微软先生对此有问题。）另外，
（（flags&sazing_FLAG）！=0）
可能正是它编译的目的，并且是绝对明确的。“而且，（（flags&mazing_FLAG）！=0）可能正是它编译的目的，并且是绝对明确的。”会吗？如果doSet是真的呢？@ChrisHall（bool）2导致1还是仍然是2，在C？C11标准中，6.3.1.2布尔类型：“当任何标量值转换为_Bool时，如果该值比较等于0，则结果为0；否则，结果为1。”。和6.5.4强制转换运算符：“在表达式前面加括号的类型名称将表达式的值转换为命名类型。”@Cheiron，更清楚地说：
（（Bool）（flags&sazing_FLAG）！=doSet）
的效果与
（（（flags&mazing_FLAG）！=0）！=doSet）
相同，它们可能编译成完全相同的东西。建议的
（！！（flags&mazing_FLAG）！=doSet）
是等效的，我想也会编译成同样的东西。这完全取决于你认为哪一个更清晰：演员需要你记住演员是如何转换成布尔的；
！！
需要一些其他的心理练习，或者你要知道“把戏”"。所有形式的布尔表达式都有可能导致分支。在应用奇怪的手动优化技巧之前，我会先反汇编。这主要是编译器的优化器的问题，而不是ISA本身的问题。@Lundin我不同意。有些体系结构有ISA用于条件位设置/重置，在这种情况下不需要分支，其他注意：如果您这样做，请根据
惊奇标志\u IDX
（例如
#定义惊奇标志（（uint16\u t））定义
惊奇标志（1@AlexLop。不确定我将在该链接中看到什么。对我来说，两种体系结构的两个函数都有一个条件分支。任何代码的主要目标都应该是可读性，而大多数示例都不是。当您实际将示例加载到编译器中时，会出现一个更大的问题：最初的两个示例imp元素具有最好的性能：最少的跳转和加载（ARM 8.2，-Os）（它们是等效的）。所有其他实现的性能都更差。一般来说，应该避免做花哨的事情（微优化），因为这样会使编译器更难弄清楚发生了什么，从而降低性能。因此，-1。