【位操作笔记】位合并通过掩码

本文主要是介绍【位操作笔记】位合并通过掩码，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

位合并(Merge bits) 通过掩码

通过掩码把两个数进行位合并。例如一个数为0x23，另一个数为0x65，假设合并的数要取第一个数的高4位，第二个数的低4位，那么合并后的数就是0x25。

算法说明

该算法使用了异或来实现，比普通的实现方式节省一次操作。

实现代码

non_masked_val和masked_val是两个要进行合并的数，mask是掩码。

non_masked_val是合并非掩码位，masked_val是合并掩码位。

实现方式为：

unsigned int Merge_bits(unsigned int non_masked_val, unsigned int masked_val, unsigned int mask)
{return non_masked_val ^ ((non_masked_val ^ masked_val) & mask);
}

普通的实现方式为：

unsigned int Merge_bits(unsigned int non_masked_val, unsigned int masked_val, unsigned int mask)
{return (non_masked_val & ~mask) | (masked_val & mask);
}

算法计算过程

第一步，non_masked_val ^ masked_val。

两个数异或，bit位数值不同的bit位会置位。

第二步，& mask。

与mask，保留下既是两个数数值不同的位，又是掩码位的位。

第三步， ^ non_masked_val

异或需要合并非掩码位的数，会得到合并的数。

因为一个数异或两次相同的值，会得到原本的值，masked_val在第一步先与non_masked_val 异或了一次，然后通过mask去除不需要的位，然后第三步再进行异或，就会只留下masked_val在掩码位的值。

计算示例

例如：

non_masked_val = 0x7AC34B64

masked_val = 0x98BF537A

mask = 0x0000FFFF

第一步

0x7AC34B64 ^ 0x98BF537A = 0xE27C181E‭0111 1010 1100 0011 0100 1011 0110 0100‬
^   1001 1000 1011 1111 0101 0011 0111 1010
-------------------------------------------1110 0010 0111 1100 0001 1000 0001 1110

第二步

0xE27C181E ^ 0x0000FFFF = 0xE27CE7E1‭1110 0010 0111 1100 0001 1000 0001 1110
&   0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111
-------------------------------------------‭0000 0000 0000 0000 0001 1000 0001 1110

第三步

0xE27CE7E1 ^ 0x7AC34B64 = 0x7AC3537A‭0000 0000 0000 0000 0001 1000 0001 1110
^   0111 1010 1100 0011 0100 1011 0110 0100‬
-------------------------------------------0111 1010 1100 0011 0101 0011 0111 1010

得到两个数合并的数0x7AC3537A。