C語言交換奇偶位與offsetof宏的實現(xiàn)方法

更新時間：2023年02月01日 10:55:47 作者：阿亮joy.

offsetof()是C自帶的一個宏,它的作用就是計算結(jié)構(gòu)體成員相對于首地址處的偏移量,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C語言交換奇偶位與offsetof宏的實現(xiàn)方法,需要的朋友可以參考下

交換奇偶位

題目內(nèi)容：寫一個宏，可以將一個整數(shù)的二進制位的奇數(shù)位和偶數(shù)位交換。

注：二進制補碼的最低位為第一位，最高位為第三十二位。

示例 1：
輸入：10
輸出：5
解釋：10的二進制補碼為00000000000000000000000000001010，交換奇偶位后為00000000000000000000000000000101，該二進制補碼為5的二進制補碼，故輸出為5。

思路：交換奇偶位，其實就當于將偶數(shù)位右移了一位，奇數(shù)位左移了一位。那現(xiàn)在的問題就轉(zhuǎn)化成了如何得到偶數(shù)位和奇數(shù)位上的數(shù)字。如果想要得到奇數(shù)位上的數(shù)字，只需要讓該數(shù)字和奇數(shù)位都為 1 的數(shù)字按位與，就能得到奇數(shù)位上的數(shù)字。同理，只需要讓該數(shù)字和偶數(shù)位都為 1 的數(shù)字按位與，就能得到偶數(shù)位上的數(shù)字。得到這兩個數(shù)字之后，對它們進行相應的移位，就能得到交換奇偶位后的結(jié)果了。

奇數(shù)位上都為 1 的數(shù)字
01010101010101010101010101010101
0x55555555
偶數(shù)位上都為 1 的數(shù)字
10101010101010101010101010101010
0xaaaaaaaa

#include <stdio.h>
#define SWAP(N) ((N & 0xaaaaaaaa) >> 1) + ((N & 0x55555555) << 1)
int Swap(const int num)
{
	return ((num & 0xaaaaaaaa) >> 1) + ((num & 0x55555555) << 1);
}

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int ret1 = Swap(n);
	int ret2 = SWAP(n);
	printf("ret1 = %d\n", ret1);
	printf("ret2 = %d\n", ret1);

	return 0;
}

offsetof 宏

題目內(nèi)容：寫一個宏，計算結(jié)構(gòu)體中某變量相對于首地址的偏移，并給出說明。

示例 1：
輸入：

輸出：
offsetof(struct S, a) = 0
offsetof(struct S, b) = 0
offsetof(struct S, c) = 0
offsetof(struct S, d) = 0

struct S 的結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊示意圖

如果對結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊這個知識點不熟悉的話。

思路：根據(jù)上面的struct S 的結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊示意圖可以知道，其實偏移量就是相對于起點的位置。所以，我們需要確定一個基準地址（起點）。為了方便，博主將 0 作為基準地址，當然也可以用任意一個數(shù)字作為基準地址。確定好基準地址后，我們就需要找到成員變量的地址，那么用成員變量的地址減去基準地址就能夠得到結(jié)構(gòu)體中某變量相對于首地址的偏移。

成員變量的地址
&( ( (struct_name*)0 )->mem_name)

#include <stdio.h>
#define OFFSETOF(struct_name, mem_name) (int)&( ( (struct_name*)0 )->mem_name)
struct S
{
	int a;
	short b;
	int c;
	char d;
};

int main()
{
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, a));
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, b));
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, c));
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, d));

	return 0;
}