如何在C中创建最低有效位设置为1的掩码

有人能给我解释一下这个功能吗

最低有效n位设置为1的掩码

例：

n=6-->0x2F，n=17-->0x1fff//我根本不懂这些，尤其是n=6-->0x2F的用法

---

还有，什么是掩码？

通常的方法是取一个

1

，然后将其左移

n

位。这将为您提供如下信息：

00100000

。然后从中减去一，这将清除设置的位，并设置所有低有效位，因此在本例中，我们得到：

0001111

---

掩码通常用于按位操作，尤其是

和

。您可以使用上面的掩码自己获取5个最低有效位，与可能存在的任何其他位隔离。这在处理通常具有单个硬件寄存器的硬件时尤其常见，其中包含表示许多完全独立、不相关的量和/或标志的位。

我认为您的第一个示例应该是

0x3f

0x3f

是二进制数字

63

的十六进制表示法，即

111111

，因此最后6位（最低有效6位）设置为

1

以下小C程序将计算正确的掩码：

#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>

int mask_for_n_bits(int n)
{
    int mask = 0;

    for (int i = 0; i < n; ++i)
        mask |= 1 << i;

    return mask;
}

int main (int argc, char const *argv[])
{
    printf("6: 0x%x\n17: 0x%x\n", mask_for_n_bits(6), mask_for_n_bits(17));
    return 0;
}

#包括
#包括
位的整数掩码（整数n）
{
int-mask=0；
对于（int i=0；i掩码|=1
0x2F
是二进制的
0010 1111
——这应该是
0x3f
，二进制的
0011 1111
，并且设置了6个最低有效位

类似地，
0x1fff
是二进制的
0001 1111 1111 1111 1111
，它设置了17个最低有效位

“掩码”是一个值，它打算与另一个值结合使用逐位运算符，如
&
、
|
或
^
来单独设置、取消设置、翻转或保持该另一个值中的位不变

例如，如果使用
&
运算符将掩码
0x2F
与某个值
n
组合，则结果中除6个最低有效位外，其余所有位都将为零，并且这6个位将从值
n
复制而不改变

在
和
掩码的情况下，掩码中的二进制
0
表示“无条件地将结果位设置为0”，而
1
表示“将结果位设置为输入值位”。对于
掩码，掩码中的
0
将结果位设置为输入位，
1
无条件地将结果位设置为
1
，对于
^
掩码，
0
将结果位设置为输入位，
1
将结果位设置为输入位的补码。
ak是一个常用术语，表示与另一个整数值按位AND、OR、XOR等运算的整数值

例如，如果要提取int变量的8个最低有效位，则需要执行
variable&0xFF
。0xFF是一个掩码

同样，如果要设置位0和8，则需要设置变量| 0x101
，其中0x101是掩码

或者，如果要反转相同的位，可以执行
变量^0x101
，其中0x101是掩码

要为您的案例生成掩码，您应该利用一个简单的数学事实，即如果将1添加到掩码中（掩码的所有最低有效位设置为1，其余位设置为0），您将得到一个2的幂

所以，如果你产生了最接近的2次方，那么你可以从中减去1得到遮罩

对于正确性和性能而言，使用左移
可以很容易地生成2的正幂，实现这一点的最佳方法已经改变，因为在2012年，由于现代x86处理器（特别是BLSMSK）中出现了BMI指令，这个问题被问到

这里有一个解决这个问题的好方法，同时保持与旧处理器的向后兼容性

此方法是正确的，而当前的顶级答案在边缘情况下会产生未定义的行为

当允许使用BMI指令进行优化时，Clang和GCC将把gen_mask（）压缩为两个操作。使用支持的硬件，请确保为BMI指令添加编译器标志：
-mbmi-mbmi2

#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

uint64_t gen_mask(const uint_fast8_t msb) {
  const uint64_t src = (uint64_t)1  << msb;
  return (src - 1) ^ src;
}

int main() {
  uint_fast8_t msb;
  for (msb = 0; msb < 64; ++msb) {
    printf("%016" PRIx64 "\n", gen_mask(msb));
  }
  return 0;
}

#包括
#包括
uint64生成掩码（常数快速8最大有效位）{
const uint64_t src=（uint64_t）1首先，对于那些只希望代码创建掩码的人：

uint64_t bits = 6;
uint64_t mask = ((uint64_t)1 << bits) - 1;
# Results in 0b111111 (or 0x03F)

uint64位=6；
uint64_t掩码=（（uint64_t）1什么是掩码？顺便说一下，0x2F是错误的，应该是0x3f@chriswiki太混乱了…可能是重复的请记住，
1完全正确。归咎于Intel，但它达到了standard.Ops。更新后编辑错误，但我确实回滚了。抱歉！抱歉，这是一个误解：我会使用宽度作为p参数（如OP提到的N），但由于使用了MSB的索引，它实际上是一致的。在这种情况下，consting做了什么？我认为@UlrichEckhardt的意思是，如果MSB定义了包含的最高有效位（这是典型用法），则掩码太短1位。根据包含性定义，1的msb应选择位1和0，因此掩码为0x3，但代码生成0x1。
src=1LL，因为输入已移位1。此解决方案适用于所有位集（
msb==63
），但您不能再请求未设置位的掩码，因为
msb==0
将为您提供底部位集。