C 如何将MSB复制到字节的其余部分？

在中断子例程（每5µs调用一次）中，我需要检查一个字节的MSB并将其复制到该字节的其余部分

我需要做一些事情，比如：

if(MSB == 1){byte = 0b11111111}
else{byte = 0b00000000}

我需要它使它快速，因为它是在一个中断子例程上，而且上面还有一些代码，所以调用效率很高

因此，我不想使用任何if、switch、select或

>

操作数，因为我感觉这会减慢进程。如果我错了，那我就走“简单”的路

我所尝试的：

byte = byte & 0b100000000

这给了我

0b10000000

或

0b0000000

但是我需要第一个是

0b11111111

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我想我错过了一个或某个地方（加上其他的大门）。我不知道，我的直觉告诉我，这应该很容易，但现在对我来说不是。

编辑：我的答案让人困惑，因为我没有指定无符号字节。这里我的假设是

B

属于

unsigned char

类型。正如下面的一条注释所述，我可以省略

&1

。这不如另一张海报上的带符号字节解决方案快，但这段代码应该是可移植的（一旦理解

B

是无符号类型）

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负数是我们的朋友。顺便说一句，移位位应该很快。

诀窍是对

字节

变量使用有符号类型，如

int8\t

，并利用右移操作的符号扩展功能：

byte = byte >> 7;

右移速度非常快——在大多数现代（甚至不是那么现代）CPU上只需一条指令

其工作原理是有符号操作数上的

>

在左侧插入符号位以保留其操作数的符号。这称为符号扩展

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注意：从技术上讲，此行为是由实现定义的，因此不具有普遍的可移植性。感谢您的评论和回答。

MSB实际上是数字的符号位。负数为1，正数为0。 所以最简单的方法就是

if(byte < 0)
{
    byte = -1;
}
else
{
    byte = 0;
}

if（字节<0）
{
字节=-1；
}
其他的
{
字节=0；
}

因为二进制中的-1=11111111

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如果是无符号整数，只需将其转换为有符号值，然后如上所述再次进行比较。

这不是很好portable@EugeneSh. 是什么让你认为这是不可移植的？负数

1

并不是

111…1

在每种表示中都是如此

C

不保证2的补码。我在回答中假定为无符号类型。另一张海报有签名类型，比我的答案更有效。实际上，你可以省略

&1

，因为一个无符号字节的

B>>7

仅为1或0。而且，任何合适的优化器都可能会改变代码。您所展示的条件已经足够好了。而且它的可读性比任何比特黑客都强。你用的是C吗？或者，你是在asm中这样做的？如果您使用有符号右移方法，请查看微控制器的ISA参考手册，了解算术右移操作码，以确保[它可能有效]。或者，创建一个测试用例。在C语言中，只需反汇编代码，以确保获得预期的操作码。@Craig Estey:我在使用C。谢谢，我会记住这一点。@Eugene Sh:因为它是在一个中断子进程上，速度比清晰度更宝贵。如果不是，我会选择条件。只是在x86上测试了这个，做

m=（m&0x80）？0xFF:0x00

，带-O2将导致优化器生成一个

sar

inst（即它计算出来）。我认为这是可能的，因为我以前见过类似的“针孔”优化，用于像这样有用/常见的结构。所以，具有讽刺意味的是，您的第一个代码示例将生成最佳代码……这很可爱。对字节进行签名后，它就变得微不足道了。回答得好。位移位有符号负整数的结果是实现定义的@尤金尼什。感谢您的参考和评论，我已经习惯了将其作为算术移位来实现，以至于我没有意识到它是实现定义的。我编辑了答案以包含您的引用。有时非

int

类型的符号扩展需要不止一条指令：实际情况是编译器先左移24位，然后右移31位。如果是这样的话，它并不比比较后的条件移动好多少。@user3528438 OP只对一个字节进行操作，因此他的嵌入式编译器应该生成一条

ASR

指令。值-1不是所有1位所必需的，因为C允许使用其他有符号格式，比如1的补码和符号-magnitude@LưuVĩnhPhúc你能给我举个例子吗？-1可以是11111110的补码，10000001的符号大小，假设8位字节@LưuVĩnhPhúc，在这两种情况下（补码或符号大小），MSB保持不变（也就是说，1代表负数）。C中有符号类型的右移是不正确的。如果总是填充有符号位，那么-1可能会变成补码和符号大小的-0或-64

if(byte < 0)
{
    byte = -1;
}
else
{
    byte = 0;
}