最近的協(xié)議中遇到字節(jié)高低位轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，于是偷懶上網(wǎng)查看,，遇到類(lèi)似的問(wèn)題，也認(rèn)識(shí)一個(gè)新的名字,，叫做蝶式交換
問(wèn)題是這樣子的
協(xié)議要求字節(jié)低位在左,，高位在右，對(duì)每個(gè)字節(jié)做轉(zhuǎn)換處理,，逐個(gè)交換其高低位,，例如11010001，經(jīng)過(guò)0->7,，1->6,，2->5，3->4對(duì)應(yīng)位的交換,，變成10001011,。
這里就需要有位操作的知識(shí)，參考 位操作運(yùn)算有什么奇技淫巧?(附源碼)
這里我們以8位數(shù)據(jù)高低位轉(zhuǎn)換為例子：
1#include <stdio.h>
2
3unsigned char highAndLowShiftHEX(unsigned char data);
4void printBin(int n);
5
6int main () {
7
8 highAndLowShiftHEX(209);
9 return 0;
10}
11
12unsigned char highAndLowShiftHEX(unsigned char data)
13{
14 unsigned char i;
15 unsigned char tmp=0x00;
16 for(i=0;i<8;i++)
17 {
18 tmp=((data>>i)&0x01)|tmp;
19 //printBin(tmp);
20 if(i<7)
21 tmp=tmp<<1;
22 }
23 printf('\nafter shift data:');
24 printBin(tmp);
25 return tmp;
26}
27
28//由于二進(jìn)制直觀，故寫(xiě)了一個(gè)打印二進(jìn)制的函數(shù)
29void printBin(int n)
30{
31 int len = sizeof(n)*8;//總位數(shù),。
32 int i;
33 if(i == 0)
34 {
35 printf('0');
36 return;
37 }
38 for(i = len-1; i >= 0; i --)//略去高位0.
39 {
40 if(n&(1<<i)) break;
41 }
42
43 for(;i>=0; i --)
44 printf('%d', (n&(1<<i)) != 0);
45}
熟悉位操作,，上述代碼實(shí)現(xiàn)起來(lái)就比較簡(jiǎn)單。在嵌入式開(kāi)發(fā)中這類(lèi)問(wèn)題通常使用蝶式交換法和查表法來(lái)實(shí)現(xiàn),。
高階實(shí)現(xiàn),？
查表法就是將一些值存到內(nèi)存中，在需要計(jì)算的時(shí)候查表,，但是這種方法會(huì)占用額外的存儲(chǔ)空間,。
所以這里主要介紹一下蝶式交換法，我們以8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為例,。
那么流程圖如下：
由此完成了整個(gè)位的逆序轉(zhuǎn)換,，同樣以11010001為例，下面是具體的實(shí)現(xiàn)代碼：
1#include <stdio.h>
2
3unsigned char highAndLowShiftHEX(unsigned char );
4void printBin(int );
5
6int main () {
7
8 highAndLowShiftHEX(209);
9 return 0;
10}
11
12unsigned char highAndLowShiftHEX(unsigned char data)
13{
14 data=(data<<4)|(data>>4);
15 data=((data<<2)&0xcc)|((data>>2)&0x33);
16 data=((data<<1)&0xaa)|((data>>1)&0x55);
17 printf(' after shift data=%x \n',data);
18 printBin(data);
19 return data;
20}
21
22//由于二進(jìn)制直觀,，故寫(xiě)了一個(gè)打印二進(jìn)制的函數(shù)
23void printBin(int n)
24{
25 int len = sizeof(n)*8;//總位數(shù),。
26 int i;
27 if(i == 0)
28 {
29 printf('0');
30 return;
31 }
32 for(i = len-1; i >= 0; i --)//略去高位0.
33 {
34 if(n&(1<<i)) break;
35 }
36
37 for(;i>=0; i --)
38 printf('%d', (n&(1<<i)) != 0);
39}
交換字節(jié)的高低位并不是一個(gè)很常見(jiàn)的問(wèn)題，遇到該問(wèn)題時(shí),，需要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析,，加上對(duì)C語(yǔ)言位操作的熟練掌握，就能夠很好的解決這一類(lèi)的問(wèn)題,。
擴(kuò)展
那么我們將其擴(kuò)展到16位半字?jǐn)?shù)據(jù)的高低位轉(zhuǎn)換,。
其實(shí)原理是跟8位的時(shí)候是一樣的，采用簡(jiǎn)單的移位方式對(duì)數(shù)據(jù)的高低位進(jìn)行轉(zhuǎn)換,。熟悉位操作的話代碼就相對(duì)簡(jiǎn)單了,。
下面是對(duì)該思路的具體實(shí)現(xiàn)。
1#include <stdio.h>
2
3void expandPrintBin(int val2);
4unsigned short HighAndLowSwitchHEX(unsigned short data);
5
6int main () {
7
8 HighAndLowSwitchHEX(38491);
9 return 0;
10}
11
12
13//由于二進(jìn)制直觀,，故寫(xiě)了一個(gè)擴(kuò)展的打印二進(jìn)制的函數(shù)
14void expandPrintBin(int val2)
15{
16 int i,k;
17 unsigned char *p = (unsigned char*)&val2 + 3; //從低位到高位,低端字節(jié)計(jì)算機(jī)
18 for( k = 0; k <= 3; k++)
19 {
20 int val2 = *(p-k);
21 for (i = 7; i >= 0; i--)
22 {
23 if(val2 & (1 << i))
24 printf('1');
25 else
26 printf('0');
27 }
28 printf(' ');
29 }
30}
31unsigned short HighAndLowSwitchHEX(unsigned short data)
32{
33 unsigned char i = 0;
34 unsigned short temp = 0x0000;
35
36 for(i = 0; i < 16; i++)
37 {
38 temp = ((data >> i) & 0x0001) | temp;
39 if(i < 15)
40 {
41 temp = temp << 1;
42 }
43 }
44 printf('temp:%x\n\n',temp);
45 expandPrintBin(temp);
46 return temp;
47}
同樣的所謂的蝶式交換法,，我引用了字節(jié)交換法的例子，我們可以演算一下：
那么流程圖如下：
由此完成了整個(gè)位的逆序轉(zhuǎn)換,，完成了算法的拓展,，以1001011001011011為例，下面是具體的實(shí)現(xiàn)代碼：
1#include <stdio.h>
2
3unsigned short highAndLowShiftHEX(unsigned short data);
4void expandPrintBin(int val2);
5
6int main () {
7
8 highAndLowShiftHEX(38491);
9 return 0;
10}
11
12unsigned short highAndLowShiftHEX(unsigned short data)
13{
14 data = (data << 8) | (data >> 8); //0101101110010110
15 data = ((data << 4) & 0xF0FF) | ((data >> 4) & 0xFF0F); //1011010101101001
16 data = ((data << 2) & 0xCCCC) | ((data >> 2) & 0x3333); //1110010110010110
17 data = ((data << 1) & 0xAAAA) | ((data >>1 ) & 0x5555); //1101101001101001
18 printf(' after shift data=%x \n',data);
19 expandPrintBin(data);
20 return data;
21}
22
23//由于二進(jìn)制直觀,，故寫(xiě)了一個(gè)擴(kuò)展的打印二進(jìn)制的函數(shù)
24void expandPrintBin(int val2)
25{
26 int i,k;
27 unsigned char *p = (unsigned char*)&val2 + 3; //從低位到高位,低端字節(jié)計(jì)算機(jī)
28 for( k = 0; k <= 3; k++)
29 {
30 int val2 = *(p-k);
31 for (i = 7; i >= 0; i--)
32 {
33 if(val2 & (1 << i))
34 printf('1');
35 else
36 printf('0');
37 }
38 printf(' ');
39 }
40}
對(duì)于這種交換位的問(wèn)題,，在嵌入式開(kāi)發(fā)中會(huì)經(jīng)常遇到，熟悉掌握位操作還有調(diào)試手段很重要,。熟練的利用好C語(yǔ)言的移位操作,，就能快速的解決此類(lèi)問(wèn)題。
總結(jié)
上面的問(wèn)題關(guān)鍵還是位操作的靈活妙用,，其次是寫(xiě)了兩個(gè)打印二進(jìn)制的函數(shù),，方便使用，代碼可以直接使用，調(diào)試不易,，歡迎點(diǎn)贊,，在看，轉(zhuǎn)發(fā)也是厚愛(ài),，我們下一期,，再見(jiàn)！
