碟式交換：C語言代碼實現(xiàn)字節(jié)的高低位互換

時間：2021-01-20 16:20:11

關(guān)鍵字： C語言代碼碟式交換

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[導(dǎo)讀]對一個字節(jié)數(shù)據(jù)，逐個交換其高低位，例如 11010001，經(jīng)過0-7，1-6，2-5，3-4對應(yīng)位的交換，變成 10001011 。對于該問題，我們最先想到的是對原字節(jié)通過移位操作來逐位處理，使用另一個變量來存儲交換后的結(jié)果。這種解決方案處理起來思路清晰，編寫代碼應(yīng)該不難。

問題

對一個字節(jié)數(shù)據(jù)，逐個交換其高低位，例如 11010001，經(jīng)過0-7，1-6，2-5，3-4對應(yīng)位的交換，變成 10001011 。

解決思路

對于該問題，我們最先想到的是對原字節(jié)通過移位操作來逐位處理，使用另一個變量來存儲交換后的結(jié)果。這種解決方案處理起來思路清晰，編寫代碼應(yīng)該不難。

下面是該思路對應(yīng)的代碼：

    1unsigned char shift_fun1(unsigned char data)  2{  3 unsigned char i;  4 unsigned char tmp=0x00;  5  6 for(i=0;i<8;i++)  7 {  8 tmp=((data>>i)&0x01)|tmp;  9 if(i<7) 10 tmp=tmp<<1; 11 } 12 13 printf("  after shift fun1 data=%x \n",tmp); 14 15 return tmp; 16 17}

上述代碼實現(xiàn)起來不難，而且效率還是比較高的。但是還有比這更簡潔的解決方法，在嵌入式開發(fā)中遇到交換字節(jié)位的問題時通常使用蝶式交換法和查表法來實現(xiàn)。查表法顧名思義即將一些值存到內(nèi)存中，需要計算時查表即可，但是也會占用額外的存儲空間。這里主要再介紹一下蝶式交換法。
所謂的蝶式交換是這樣的：

   1data=(data<<4)|(data>>4); 2data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33); 3data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55);

我們可以做一下執(zhí)行演算：
假設(shè)原始位序列為 0 1 0 1 1 0 0 1

data=(data<<4)|(data>>4);之后序列為 1 0 0 1 0 1 0 1

data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33); 之后序列為 0 1 1 0 0 1 0 1
data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55); 之后序列為 1 0 0 1 1 0 1 0 更抽象的來說原始位為1 2 3 4 5 6 7 8 data=(data<<4)|(data>>4); 之后位序為5 6 7 8 1 2 3 4
data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33); 之后位序為 7 8 5 6 3 4 1 2
data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55);之后位序為 8 7 6 5 4 3 2 1
由此完成了整個位的逆序轉(zhuǎn)換，下面是具體的實現(xiàn)代碼：

   1unsigned char shift_fun2(unsigned char data) 2{ 3 data=(data<<4)|(data>>4); 4 data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33); 5 data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55); 6 printf("  after shift fun2 data=%x \n",data); 7 8 return data; 9}