C 字节中的位反转是如何工作的？

我是编程新手，我发现这种方法可以在C中反转字节中的位：

//(10000011) -> (11000001)

unsigned char reverse(unsigned char b) {
   b = (b & 0xF0) >> 4 | (b & 0x0F) << 4;
   b = (b & 0xCC) >> 2 | (b & 0x33) << 2;
   b = (b & 0xAA) >> 1 | (b & 0x55) << 1;
   return b;
}

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由用户在回复中发布，但我不明白它是如何工作的。这些常量意味着什么？

代码首先交换半字节，即最高有效4位与最低有效4位。然后，它将两个最高阶对交换在一起，将最低阶对交换在一起；最后，它进行2n和2n+1位的成对交换

我将用指数来表示b的原始值的位，在尖括号中，这只是我在这里使用的伪符号，而不是正确的C；我用o来标记任何始终为0的位。所以一开始我们有

<76543210>

第一次手术中没有

&0xF0-> &0x0F-> 现在前者右移4位，后者左移4位，我们得到

>> 4 -> 最后，这些是or'ed在一起，因此在语句之后

b = (b & 0xF0) >> 4 | (b & 0x0F) << 4;

b的值是原始位的排列

在第二条语句中，掩码0xCC在二进制中为11001100，0x33在二进制中为00110011；中间值为：

&0xCC>>2->>2->；和 &0x33。 这两个“或”组合在一起将导致排列。最后，掩码0xAA是二进制的10101010，0x55是01010101。因此，我们有

&0xAA>>1->>1->；和 &0x55

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这些“或”组合在一起将导致与原来相反的排列。

代码首先交换半字节，即最高有效4位与最低有效4位。然后，它将两个最高阶对交换在一起，将最低阶对交换在一起；最后，它进行2n和2n+1位的成对交换

我将用指数来表示b的原始值的位，在尖括号中，这只是我在这里使用的伪符号，而不是正确的C；我用o来标记任何始终为0的位。所以一开始我们有

<76543210>

第一次手术中没有

&0xF0-> &0x0F-> 现在前者右移4位，后者左移4位，我们得到

>> 4 -> 最后，这些是or'ed在一起，因此在语句之后

b = (b & 0xF0) >> 4 | (b & 0x0F) << 4;

b的值是原始位的排列

在第二条语句中，掩码0xCC在二进制中为11001100，0x33在二进制中为00110011；中间值为：

&0xCC>>2->>2->；和 &0x33。 这两个“或”组合在一起将导致排列。最后，掩码0xAA是二进制的10101010，0x55是01010101。因此，我们有

&0xAA>>1->>1->；和 &0x55

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这些或加在一起将导致与原始数字相反的排列。

查看上述数字的二进制表示可能会有所帮助：

0xF0: 11110000
0x0F: 00001111

0xCC: 11001100
0x33: 00110011

0xAA: 10101010
0x55: 01010101

第一对数字用于屏蔽和交换字节的前4位和后4位

第二对屏蔽并交换一组4位中的前2位和最后2位

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第三对屏蔽并交换相邻的比特对。

查看上述数字的二进制表示可能会有所帮助：

0xF0: 11110000
0x0F: 00001111

0xCC: 11001100
0x33: 00110011

0xAA: 10101010
0x55: 01010101

第一对数字用于屏蔽和交换字节的前4位和后4位

第二对屏蔽并交换一组4位中的前2位和最后2位

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第三对屏蔽并交换相邻的比特对。

因此它只是大量的比特移位。位的顺序如下：

76543210

现在，第一行，第一部分保持高位，将低位设置为0，掩码为0b11110000，将其向右移位4。第二部分对低位掩码0b00001111执行相同操作，并向左移动：

first line, first part:  7654xxxx => xxxx7654 (bits shift to the right)
first line, second part: xxxx3210 => 3210xxxx (bits shift to the left)
add them together:                => 32107654

然后，第二行。相同的动作，不同的面具分别为0b11001100和0b00110011，带有32107654：

第三行与另一个掩码0B10101010和0b01010101相同，分别为10325476：

最后，我们采取行动：

76543210 => 01234567

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所以这只是一个很大的变化。位的顺序如下：

76543210

现在，第一行，第一部分保持高位，将低位设置为0，掩码为0b11110000，将其向右移位4。第二部分对低位掩码0b00001111执行相同操作，并向左移动：

first line, first part:  7654xxxx => xxxx7654 (bits shift to the right)
first line, second part: xxxx3210 => 3210xxxx (bits shift to the left)
add them together:                => 32107654

然后，第二行。相同的动作，不同的面具分别为0b11001100和0b00110011，带有32107654：

第三行与另一个掩码0B10101010和0b01010101相同，分别为10325476：

最后，我们采取行动：

76543210 => 01234567

让我们按如下方式对b中的位进行编号：

01234567

二进制中的0xF0为11110000，0x0F为00001111。第一个赋值将最左边的4位向右移位，最右边的4位向左移位，然后将它们与OR组合，因此结果为：

45670123

67452301

76543210

0xCC是11001100，0x33是00110011。当这些屏蔽位移位2位并组合时，结果为：

45670123

67452301

76543210

最后，0xAA是10101010，0x55是01010101。完成这些遮罩和移位后，结果是：

45670123

67452301

76543210

瞧！这是牧师 旧秩序

注意，对于每一对移位，位掩码彼此相反，并且被移位的位数与掩码中1位序列的长度相同。因此，它们中的每一个都在交换一组大小为该序列长度的位。

让我们按如下方式对b中的位进行编号：

01234567

二进制中的0xF0为11110000，0x0F为00001111。第一个赋值将最左边的4位向右移位，最右边的4位向左移位，然后将它们与OR组合，因此结果为：

45670123

67452301

76543210

0xCC是11001100，0x33是00110011。当这些屏蔽位移位2位并组合时，结果为：

45670123

67452301

76543210

最后，0xAA是10101010，0x55是01010101。完成这些遮罩和移位后，结果是：

45670123

67452301

76543210

瞧！这是相反的顺序

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注意，对于每一对移位，位掩码彼此相反，并且被移位的位数与掩码中1位序列的长度相同。因此，它们中的每一个都在交换一组大小与序列长度相同的位。

为了理解上述代码的含义，您需要了解4个主要方面

&和位运算符。 |或按位运算符。 >>右移操作员。

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为了理解上述代码的含义，您需要了解4个主要方面

&和位运算符。 |或按位运算符。 >>右移操作员。

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将常数转换成二进制，看看它们的意思。这将交换4位的组，然后交换2位，然后交换1位。首先，比特7654和3210。然后是7632和5410。然后是7531和6420。写这篇文章让我意识到，如果不指出：PStep通过调试器中的函数，在每条语句后以二进制形式打印b，就很难解释了。然后你会被启发。将常数转换成二进制，看看它们的意思。这将交换4位的组，然后交换2位，然后交换1位。首先，比特7654和3210。然后是7632和5410。然后是7531和6420。写这篇文章让我意识到，如果不指出：PStep通过调试器中的函数，在每条语句后以二进制形式打印b，就很难解释了。然后你就会开悟。