Opérateurs de bits

Bonjour tout le monde,

Alors voilà, j'avance tranquillement dans K&R2, mais je viens d'arriver à un bout que je ne comprends pas très bien, car il est expliqué plutôt vaguement et sans exemple [compréhensible]...

Honnêtement, j'ai beau vouloir, je dois vraiment me casser la tête pour comprendre. Je ne suis pas si perdu je sais par exemple que :

0011 & 0011 = 0011;
0011 | 0010 = 0011;
0101 ^ 0110 = 0011;
~0000 = 1111;

Mais ce sont les opérateurs « << » et « >> », ainsi que la notion de masque, qui me posent problème. Merci d'avance!

Citation:

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Mais ce sont les opérateurs « << » et « >> »

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Ils servent juste à décaler les bits, soit à gauche, soit à droite, de 'n' rangs.

En supposant que "unsigned char" fasse 8 bits :

Code:

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1 2 3

unsigned char valeur = 26; /* 00011010 en binaire */ valeur = valeur << 3 ; /* décalage de 3 bits vers la gauche */

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Comme on décale 00011010 de 3 bits à gauche, on se retrouve avec 11010000, soit 208 en décimal.
S'il y a dépassement, les bits qui débordent sont perdus.

Exemple : Si on décale 00011010 de 4 bits à gauche, on se retrouve avec 10100000, soit 160 en décimal.

Citation:

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ainsi que la notion de masque

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Un masque sert à isoler, dans un nombre, un ou plusieurs bits en particulier. Il peut être parfois utile de stocker dans une même variable plusieurs informations (sous forme de groupes de bits), dont la taille totale est égal (ou inférieure) à la taille de cette variable.

Exemple, si tu as une variable de 8 bits :
bits 7 (bit 7 étant tout à gauche) : information 1 (sur 1 bits)
bit 6 : information 2 (sur 1 bit)
bits 3,4 et 5 : information 3 (sur 3 bits)
bits 1 et 2 : information 4 (sur 2 bits)
bit 0 (bit 0 étant tout à droite) : information 5 (sur 1 bit).

Donc, si tu veux lire l'information 3, tu vas devoir isoler les bits 3, 4 et 5 en appliquant un masque sur la valeur, c'est-à-dire concrètement en faisant un ET binaire avec la valeur 00011100, afin de mettre à 0 les autres bits. Ensuite, il suffit de décaler de 2 rangs le résultat vers la droite pour lire cette information. Il faudra bien entendu auparavant copier la valeur de la variable dans une variable temporaire et effectuer les opérations binaires sur elle, sinon les informations originales seront perdues.
Si tu veux modifier la valeur de cette information pour la stocker ensuite dans la variable d'origine, il faut donc ensuite faire l'opération inverse : mettre les bits 3, 4 et 5 de ta variable à 0 , puis décaler les bits de ta variable temporaire (qui contient l'information modifiée) de 2 rangs vers la gauche, puis appliquer un OU (opérateur "|" ) sur la variable avec ta variable temporaire.

Parfois, tu pourrais juste vouloir savoir si le bit "n" est à 1 ou non (sans tout décaler). Dans ce cas, il y a seulement un ET binaire à effectuer puis vérifier si le résultat de cette opération donne 0 ou non. Si le résultat est 0, donc le bit en question est à 0. Si le résultat est différent de 0, le bit est à 1.

On peut effectuer tout ceci à la main (ET binaire et décalage de bits) ou via un champs de bits (une structure contenant des membres qui sont chacun composés d'un nombre déterminé de bits).

Par contre, il faut faire attention à la portabilité.

Citation:

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Envoyé par jeroman

Exemple, si tu as une variable de 8 bits :
bits 7 (bit 7 étant tout à gauche) : information 1 (sur 1 bits)
bit 6 : information 2 (sur 1 bit)
bits 3,4 et 5 : information 3 (sur 3 bits)
bits 1 et 2 : information 4 (sur 2 bits)
bit 0 (bit 0 étant tout à droite) : information 5 (sur 1 bit).

Donc, si tu veux lire l'information 3, tu vas devoir isoler les bits 3, 4 et 5 en appliquant un masque sur la valeur, c'est-à-dire concrètement en faisant un ET binaire avec la valeur 00011100, afin de mettre à 0 les autres bits. Ensuite, il suffit de décaler de 2 rangs le résultat vers la droite pour lire cette information. Il faudra bien entendu auparavant copier la valeur de la variable dans une variable temporaire et effectuer les opérations binaires sur elle, sinon les informations originales seront perdues.

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Si je comprends bien, si ma variable avait la valeur fictive de 10110100, et que je cherchais la valeur de l'information 3, l'opération se ferait comme suit:

10110100 & 00011100 = 00010100,
00010100 >> 2 = 00000101.

et si je voulais modifier la valeur de l'information 3 pour mettre 111 à la place 101, je ferais :

10110100 & 11100011 = 10100011,
00000111 << 2 = 00011100,
10100011 | 00011100 = 10111111

Si c'est le cas, alors merci beaucoup de ton aide, ça va me permettre d'avancer dans ma lecture de K&R2.

Citation:

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Envoyé par mrTerribleLie

Si je comprends bien, si ma variable avait la valeur fictive de 10110100, et que je cherchais la valeur de l'information 3, l'opération se ferait comme suit:

10110100 & 00011100 = 00010100,
00010100 >> 2 = 00000101.

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Attention à l'ordre des bits. Le bit 0, c'est celui le plus à droite :

Code:

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bits : 7 6 5 4 3 2 1 0

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Ce serait donc plutôt :

Code:

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1 2 3 4 5 6

unsigned int masque, variable; unsigned int information3;   variable = 180; /* 10110100 (binaire) */ masque = 56; /* 00111000 (binaire) */ information3 = (variable & masque) >> 3;

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Citation:

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et si je voulais modifier la valeur de l'information 3 pour mettre 111 à la place 101, je ferais :

10110100 & 11100011 = 10100011,
00000111 << 2 = 00011100,
10100011 | 00011100 = 10111111

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Je dirais :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

unsigned int masque, variable; unsigned int information3; /* la valeur ne doit pas dépasser 3 bits */   variable = 0;   ...   masque = 56; /* 00111000 (binaire) */ information3 = ...; /* ce qu'on veut... */   variable = (variable & ~masque) | (information3 << 3);

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Plus généralement, pour mettre le bit 'n' de 'variable' à 1, on fait :

Code:

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variable = variable | 1 << n;

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... et pour le mettre à 0 :

Code:

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variable = variable & ~(1 << n);

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On peut aussi utiliser des macro "qui vont bien" pour alléger le code. C'est d'ailleurs ce qui est fait habituellement.

Et on peut aussi gérer les groupes de bits avec les "champs de bits", mais ce n'est pas portable ; il faut donc faire attention. Exemple :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

#include <stdio.h>   typedef union CHAMPS_BITS { struct { unsigned char var5 : 1; unsigned char var4 : 2; unsigned char var3 : 3; unsigned char var2 : 1; unsigned char var1 : 1; }; unsigned char var;   } CHAMPS_BITS;   void affiche_binaire(unsigned int valeur , int taille) { unsigned int masque; masque = 1 << (taille - 1);   printf("binaire : "); while (masque) { printf("%c" , ((valeur & masque) ? '1' : '0')); masque >>= 1; } printf("\n"); }   int main (void) { CHAMPS_BITS champs_bits; int i;   champs_bits.var = 0;   for (i = 0 ; i <= 7 ; i++) { champs_bits.var3 = i; printf("Mise a %d de 'var3' : \n" , i); affiche_binaire(champs_bits.var , sizeof(champs_bits.var) * 8); printf("\n"); }   getchar();   return 0; }

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En fait le problème, c'est que je n'ai pas commencé par zéro... donc c'est pour cela que je me trouve à faire ">> 2" plutôt que ">> 3", une simple petite erreur d'inattention....

Merci quand même, ton premier post m'a aidé à comprendre ce qui me semblait incompréhensible :P