在 C 中处理位和字节

Question

我已经检查了已经发布的问题，但无法完全找到我的问题的解决方案......

我正在制作一个控制台程序，它输入 2 个变量：1 个是一个字节，另一个是我需要仅使用掩码和 if 语句从该字节获取的数字。

int E1 () {
    unsigned char a, b, c;
    printf("Number (byte):");
    scanf("%d", &a);
    a= (unsigned char)a;
    printf("n Bit you want to output (between 0 and 7) :");
    scanf("%d", &b);
    b=(unsigned char)pow((float)2.0,b);
    printf("Mask is: %d", b);
    c= a & b; //<-- This returns 0
    if (c>0) {
    printf("nnThe bit is: 1");
    }
    else {
        printf("nnThe bit is: 0");
    }
    return 0;
}

我问过我的老师，他说应该可以正常工作。我试过了，但它不起作用。他正在使用Visual Studio Express，可以从Microsoft网站上获得的免费版本，而我使用的是Code：：Blocks(以防这对结果产生影响(。我在我认为问题出在哪里但不确定的地方添加了评论。

任何人都可以帮我解决这个问题。提前谢谢。

Answer 1

使用 1<<b 作为掩码。它不仅是惯用的，而且比使用浮点计算效率高得多。所以删除这一行：

b=(unsigned char)pow((float)2.0,b);

并像这样设置c：

c = a & (1<<b)

这样效果更好吗？

Answer 2

一些测试告诉我，这部分是错误的：

scanf("%d", &a);

这实际上是未定义的行为：它可能有效，也可能无效，但你不能真正依赖任何东西。这是因为虽然a只是一个 1 字节的字符，而%d需要一个 4 字节的整数，这意味着scanf写入四个字节的内存而不是一个字节。

这有一个不幸的副作用，即第二次调用(scanf("%d", &b)(可能会使用存储程序中其他一些变量的内存，在本例中为 a 。这会被覆盖并设置为 0，从而导致表达式 0 & b 当然计算结果为 0 。

解决这个问题的正确方法是使用%hhd而不是%d，这使得scanf期望char而不是int，并且只写入1字节的内存。

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关于代码的旁注

• 行a = (unsigned char) a;是无用的，因为a已经是 unsigned char 型了。
• 正如 Graham 在他的回答中指出的那样，在计算 2 的幂时，你应该使用b = (1 << b);，因为这是更漂亮的代码，也更有效率——许多现代 CPU 只需一条指令即可做到这一点。

Answer 3

printf("The bit is: %d", 1 & a>>b);