Как работают побитовые сдвиги?

@Kash · Регистрация: 13.12.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Люди объясните плиз как работают побитовые сдвиги
<< и >>, а то что то совсем запарился :confused:

@TRam_ · 26.12.2017, 23:10

Байт, у которого включен только один бит RXEN можно написать следующими способами:

C++
1
2
3
4
0b00010000
0x10
(1<<4)
16

Записи-то одни и те же, просто по форме отличаются.
Включить его можно с помощью логического побитового или

C++
1
UCSRB |= (1<<4);

Выключить - сделав логическое побитовое и для маски, в которой все кроме этого бита единицы

C++
1
UCSRB &= 0b11101111;

или то же самое, но с вычислением этой маски компилятором, с помощью побитового "не":

C++
1
UCSRB &= ~(1<<4);

Переключить его в некой переменной можно через Xor (поскольку для остальных битов 1^0 даст 1, а 0^0 даст 0)

C++
1
UCSRB ^= (1<<4);

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от design_m

Но везде пишут не

Но ведь позицию сдвига - 4 - намного проще запомнить, вот её и задефайнили в макросе RXEN. Вот и будешь писать вместо (1<<4) - (1<<RXEN). Чем если бы задефанили именно маску данного бита.

Добавлено через 7 минут
Потому что все подобные константные выражения компилятор считает сам, и записывает в машинный код уже в виде готового числа.

@design_m · 27.12.2017, 01:15

Сообщение от TRam_

UCSRB |= (1<<4);

так ведь

Сообщение от TRam_

(1<<RXEN)

это же не одно и то же.
Просто этот способ верен, только если RXEN равен 0, а если в предыдущей операции его состояние изменилось на "1", то мне почему-то кажется, что
он в "0" установится, только установив одновременно в 1 следующий разряд.

@TRam_ · 27.12.2017, 01:30

Сообщение от design_m

биты 7-0 RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8 регистра UCSRB

биты этого регистра могут только включаться/выключаться, бегать же они не могут, так?

А если не могут, то куда по-твоему должен убежать бит RXEN ? Или смещение этого бита, записанное в RXEN ?

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от design_m

это же не одно и то же

при записи

C++
1
2
3
#define RXEN 4
 
UCSRB |= (1<<RXEN);

одно и то же

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от design_m

если в предыдущей операции его состояние изменилось на "1", то мне почему-то кажется, что
он в "0" установится

"1" или "0" равно "1". На остальные разряды это не повлияет, т.к. это не "прибавить 1"

@design_m · 27.12.2017, 01:44

так если

Сообщение от TRam_

#define RXEN 4

не может быть равен 4? Он же может быть равен только 0 и 1?
если это бит?

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от TRam_

На остальные разряды это не повлияет, т.к. это не "прибавить 1"

не понял. Если это сдвиг, так как он на остальные разряды не влияет? Он же сдвигается влево? Разве не так?

@TRam_ · 27.12.2017, 02:44

в записи (1<<RXEN) он двигает единицу из состояния

C++
1
0b00000001

в состояние (влево, 4 раза переставляя)

C++
1
0b00010000

Ничто другое он не двигает.

Добавлено через 3 минуты
А в записи

C++
1
UCSRB |= (1<<RXEN);

он накладывает на текущее состояние регистра UCSRB

(по такому принципу)

ValeryS · 27.12.2017, 09:37

Сообщение от design_m

они не могут быть 5 и 1, это не регистры, а биты.

а теперь смотрим на определение и видим что то типа

C
1
#define  RXEN 5// или какое другое число

это не регистры и не биты а порядок бита в управляющем байте
делают так чтобы с меньшей кровью переходить с камня на камень
в микроконтроллерах тема не раз обсуждалась

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от design_m

а должны быть установлены биты

кому должны?
это аппаратно зависимые биты и каждый зависит от конкретного типа микроконтроллера

@Kuzia domovenok · 27.12.2017, 09:46

так я хочу понять, в чем тут дело, ведь если эти биты не равны 0, то эта запись не установит их в 1?

эта запись никакие биты не выставляет в этой записи сам регистр даже не участвует в выражении ValeryS всё правильно написал - RXEN это всего лишь цифра 5
Биты регистра изменяются когда ты пишешь UCSRB = UCSRB | маска нужных битов

@design_m · 27.12.2017, 15:28

Сообщение от TRam_

в записи (1<<RXEN) он двигает единицу из состояния
C++
Выделить код
1
0b00000001
в состояние (влево, 4 раза переставляя)
C++
Выделить код
1
0b00010000

так это я знаю, (кстати, откуда взялась цифра "4"? Там 1 или 0)

То есть 1 может быть сдвинута 1 или 0 раз влево, судя по записи.

вопрос то не об этом.
Просто так устанавливать бит в 1, не трогая соседние, получается, только когда этот бит (RXEN)== 0. A если он уже ==1, то тогда соседний бит (слева) установится в 1? (Ну например, в результате предыдущей операции , которая уже установила RXEN==1?)

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Kuzia domovenok

RXEN это всего лишь цифра 5

не понимаю, как бит RXEN может быть цифрой "5", даже логически цифра 5 может состоять только из 2х битов? Тем более, что бит разве может иметь значение кроме 0 и 1?

Добавлено через 7 минут
Но в принципе, я догадался - просто если инициализируют USART, то в первый раз всё так и есть, по умолчанию он ==0, а 2й раз уже инициализировать не придётся, поэтому на возможность того, что он уже может быть раньше поставлен в 1, не обращают внимания. ТОгда действительно, писать имя бита удобнее , чем я раньше старался всегда писать в бинарном формате типа

C#
1
0b00011000

.

@Kuzia domovenok · 27.12.2017, 15:35

Сообщение от design_m

Просто так устанавливать бит в 1, не трогая соседние, получается, только когда этот бит (RXEN)== 0. A если он уже ==1, то тогда соседний бит (слева) установится в 1? (Ну например, в результате предыдущей операции , которая уже установила RXEN==1?)

Так мы не UCSRB сдвигаем. Мы сдвигаем единицу. Если тебе настолько сложно воспринять обсуждаемое выражение, распиши его по действиям. 1) Сдвиг единицы 2) ИЛИ старого значения USCRB с маской 3) присвоение нового значения USCRB

Боже, прочитай уже книжку по Си, наконец! Какой смысл тут что-то непрофессионально объяснять тебе третью страницу подряд, если всё уже давно объяснили гораздо более умные люди в книгах?!?!

@TRam_ · 27.12.2017, 16:10

Сообщение от design_m

То есть 1 может быть сдвинута 1 или 0 раз влево, судя по записи

1 в данном случае сдвигается влево на 4 позиции (или 4 раза на одну позицию, если так понятнее). И все нули перед этой 1 тоже сдвигаются влево 4 раза, самые-самые левые при этом теряются. А справа добавляются новые нули. итого из 00000001 получается 00010000. Если бы мы проводили этот сдвиг не с 1, а например с 57, то из 00111001 получилось бы 1001000.

Сам регистр USART в этом действии не участвует, оно проводится ещё до того, как компилятор запишет машинный код скомпилированной программы. Как раз для получения того самого числа 00011000 . Которое на других моделях микроконтроллеров может быть например 01100000 или каким-то ещё. Но если написано (1<<RXEN)|(1<<TXEN), то вычислением данного числа займётся компилятор согласно уже выставленным разработчиками библиотеки к данному микроконтроллеру значениям RXEN и TXEN.

@design_m · 27.12.2017, 17:13

Сообщение от Kuzia domovenok

Боже, прочитай уже книжку по Си, наконец!

я читал здесь https://learnc.info/c/bitwise_operators.html но если есть лучше, кинь ссылку пожалуйста.

Сообщение от TRam_

1 в данном случае сдвигается влево 4 раза.

Но откуда 4? Это же номер разряда, а значение бита же не может быть таким?
Скинь пожалуйста ссылку, где написано это?
(я прочитав про битовые сдвиги, раньше думал, что (1<<RXEN) обозначает сдвинуть 1 из 4 разряда влево 0 раз, т.е. 4 разряд установится в 1). А если бы он был ==1, то 1 раз, и тогда 5 бит установится в 1, а в с 4 по 0 биты допишутся нули?

@TRam_ · 27.12.2017, 17:38

Сообщение от design_m

(я прочитав про битовые сдвиги, раньше думал, что (1<<RXEN) обозначает сдвинуть 1 из 4 разряда влево 0 раз, т.е. 4 разряд установится в 1)

оператор битового сдвига двигает все разряды операнда влево (либо вправо) на указанное число разрядов, заполняя "освобождённые" разряды нулями. Никакой "замены местами" значений соседних разрядов по указанному номеру разряда речи никогда не было, и подобного оператора по-умолчанию не существует (хотя его можно реализовать функцией, из нескольких операций).

Именно поэтому для него удобно использовать 1цу, потому что над сдвигами нулей в прочих разрядах можно не задумываться, а думать только над перемещениями этой самой единицы по разрядам.

Добавлено через 6 минут

Сообщение от design_m

обозначает сдвинуть 1 из 4 разряда влево 0 раз

На самом деле значит сдвинуть 1 из нулевого разряда (а где ещё она должна быть когда всё значение 1 ? ) в 4 разряд. Ноль перед этой единицей сдвинуть в 5 разряд. И т.д.

@design_m · 27.12.2017, 19:16

Сообщение от TRam_

Но если написано (1<<RXEN)|(1<<TXEN), то вычислением данного числа займётся компилятор согласно уже выставленным разработчиками библиотеки к данному микроконтроллеру значениям RXEN и TXEN.

так а где это написано? я хотел бы весь этот текст прочитать?

@TRam_ · 27.12.2017, 19:46

Касательно значений в RXEN и TXEN ?
Если судить по http://forum.cxem.net/index.ph... регистрах/ то в файле "mega16_bits.h" или аналогичном, сгенерированном студией для вашего микроконтроллера при создании проекта.

Если качательно вычислений выражений из констант, то http://citforum.ru/programming... _043.shtml или https://it.wikireading.ru/35113

Добавлено через 9 минут
И ещё здесь можете посмотреть http://mycpp.ru/cpp/book/c04.html, в особенности раздел "побитовые операторы"

@design_m · 28.12.2017, 11:49

Так-то я читал примерно это

Сообщение от design_m

https://learnc.info/c/bitwise_operators.html

но в основном везде встречаю описания просто С в общем виде, а специфика микроконтроллера там же не учитывается

Сообщение от TRam_

Касательно значений в RXEN и TXEN ?

так я имел в виду теорию, так как в этом заголовочном файле просто написаны определения, а мне хочется узнать, почему это так? Вы сами, например, где это прочитали? Скиньте ссылку, пожалуйста.

(Просто я раньше всё время думал, что это просто отдельно адресуемые биты, (как в ассемблере в некоторых регистрах есть отдельно адресуемые биты). Т.е. я думал, что можно присвоить этим битам отдельно значения, не трогая весь остальной регистр. )

@TRam_ · 28.12.2017, 12:28

Сообщение от design_m

а мне хочется узнать, почему это так?

Берите datasheet на микроконтроллер и смотрите расположение и значение битов регистров в нём.

Добавлено через 3 минуты
Никакой теории в этом нет - просто разработчики кристалла микроконтроллера запроектировали, что 4 бит такого-то регистра отвечает за открытие/закрытие получения данных по UART.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от design_m

я думал, что можно присвоить этим битам отдельно значения, не трогая весь остальной регистр

ну вот для этого и используется операция "|=". То есть

C++
1
UCSRB |= 0b00010000;

эквивалентно

C++
1
UCSRB = UCSRB | 0b00010000;

и, как видно, при этой операции все 0 и 1, которые были в битах UCSRB, сохранятся. За исключением 4го.

@design_m · 28.12.2017, 13:21

Сообщение от TRam_

смотрите расположение и значение битов регистров в нём.

Так я и так это знаю, там выше Как работают побитовые сдвиги?написал.

Но просто не пойму, как это, сдвигая 1 можно не трогать остальные биты в регистре? Когда он пустой, это понятно

C
1
0b00000001 -> 0b0010000 //shift 00000001 4 times

а теперь если опять сдвигать 1 из 0 разряда 3 раза, так 4-й разряд уедет влево?

C
1
0b0010001 -> 0b10001000 // shift 00010001 3 times

(если по теории, что мы сдвигаем весь байт)

Сообщение от design_m

https://learnc.info/c/bitwise_operators.html

вот поэтому и хотел прочитать, где это всё связно сказано, чтобы не гадать.

Сообщение от TRam_

вот для этого и используется операция "|=".

вот именно, но я про операцию ИЛИ знаю, я имел в виду именно то, что если у битов есть имена, то значит это имя какой-то переменной, и как можно присвоить переменной, которой соответствует какой-то регистр, определенное значение, так можно и присвоить переменной, которой соответсвует какой-то бит, также определенное значение. (по аналогии с ассемблером - там есть адресуемеые регистры, а в некоторых регистрах есть битовая адресация, и это обозначается тем, что в таких регистрах каждый бит имеет, кроме разряда, свое собственное имя, то есть переменную)

@TRam_ · 28.12.2017, 14:06

Сообщение от design_m

а теперь если опять сдвигать 1 из 0 разряда 3 раза

Если бы запись

C++
1
UCSRB |= (1<<RXEN)|( 1<<TXEN);

считалась во время выполнения, то она бы была эквивалентна чему-то наподобие

C++
1
2
3
4
5
6
AL = 1;
AL <<= RXEN;
BL = 1;
BL <<= TXEN;
AL |= BL;
UCSRB |= AL;

Но уже ж говорил, что из-за того что все величины в выражении (1<<RXEN)|( 1<<TXEN) - константы, то все действия, кроме последнего, компилятор посчитает сам, к UCSRB будет применяться не регистр AL или какая-то переменная памяти, а посчитанное компилятором значение этого выражения.

Добавлено через 2 минуты
Если объявить

C++
1
2
3
char RXEN = 4;
char TXEN = 3;
UCSRB |= (1<<RXEN)|( 1<<TXEN);

то конечно компилятор посчитать ничего не сможет, и будут проводиться все действия как в коде выше.
Но у нас же

C++
1
2
#define RXEN  4
#define TXEN 3

@design_m · 28.12.2017, 19:42

Теперь почти понятно. так ссылку киньте пожалуйста, где это всё описано?

@Kuzia domovenok · 28.12.2017, 22:38

design_m, Сложнее кинуть ссылку, где это не описано
Литература C++
Любая книга по Си. Вообще любая. Я даже удивлён, если ты читал какие-то книги, как можно что-то настолько невнимательно читать?

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
интеграция AnyLogic с самописным REST API и переход на Odoo anaschu 03.07.2026 Успешная интеграция AnyLogic с самописным REST API и переход на промышленную Odoo WMS Сегодня проделал огромный путь от простой симуляции физических процессов до построения полноценной. . .	Поиск всех путей на ориентированном графе. Linux dcc0 02.07.2026 Переработка старого кода из моей статьи. Через несколько переработок от PHP кода к C89 (надеюсь, 89). Но довольно запутанно получилось. Код для Linux. Но если убрать time и то, что с ним. . .	Сам себя обучал rest api anaschu 02.07.2026 Педагогический лайфхак: Почему чистый REST API для ученика намного круче, чем готовые библиотеки Когда мы отказались от капризного JAR-файла AnyLogic и переписали код на стандартный HttpClient,. . .	rest api anylogic - выполнение модели на своём русском сайте anaschu 02.07.2026 Как подружиться с AnyLogic Cloud API, победить провайдеров и развернуться Java-бэкенд в Docker на бесплатном хостинге: Двухдневный лог борьбы Всем привет! Хочу поделиться свежим (и довольно. . .
Где деньги лежат kumehtar 02.07.2026 Это - японская подводная лодка I-52 (тип C2, кодовое имя Momi) вышла из Японии в марте 1944 года с миссией в оккупированную немцами Францию (Лорьян). Это была одна из «Янаги»-миссий по обмену. . .	Krabik для WoW 3.3.5a, многоязычный AmbA 02.07.2026 Допилил бота, думаю что окончательно. Изменения: - добавлена многоязычность - добавлено снятие скриншотов - добавлено поддержание бафов хождения по воде (для жреца, дк и шамана) - и так, по. . .	Алиса нашла кучу ошибок компиляции и запуска в проекте, который без проблем компилировался и запускался))) anaschu 30.06.2026 Я пока посмеюся, но завтра проверю. А вообще интерсно. Дал алисе файл, в котором точно нет ошибок компиляции и запуска, и попросил их найти. Нашла кучу))) Критические ошибки, мешающие компиляции и. . .	сукцессия 16. Общий обзор, в основном что бы другие ии поняли anaschu 29.06.2026 # Передаточный документ: модель микоризной сукцессии (для нового чата) Этот документ предназначен для того, чтобы новый чат Claude мог продолжить работу без необходимости заново разбираться в. . .

@Kash 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.12.2014 Сообщений: 4

	Как работают побитовые сдвиги? 13.04.2007, 19:36. Показов 88452. Ответов 58 Метки нет (Все метки) Люди объясните плиз как работают побитовые сдвиги << и >>, а то что то совсем запарился :confused: 0

@TRam_ зомбяк 1585 / 1219 / 345 Регистрация: 14.05.2017 Сообщений: 3,940
	27.12.2017, 19:46
	Касательно значений в RXEN и TXEN ? Если судить по http://forum.cxem.net/index.ph... регистрах/ то в файле "mega16_bits.h" или аналогичном, сгенерированном студией для вашего микроконтроллера при создании проекта. Если качательно вычислений выражений из констант, то http://citforum.ru/programming... _043.shtml или https://it.wikireading.ru/35113 Добавлено через 9 минут И ещё здесь можете посмотреть http://mycpp.ru/cpp/book/c04.html, в особенности раздел "побитовые операторы" 1

@design_m 0 / 0 / 0 Регистрация: 30.06.2015 Сообщений: 209
	28.12.2017, 19:42
	Теперь почти понятно. так ссылку киньте пожалуйста, где это всё описано? 0

@Kuzia domovenok 4268 / 3327 / 926 Регистрация: 25.03.2012 Сообщений: 12,538 Записей в блоге: 1
	28.12.2017, 22:38
	design_m, Сложнее кинуть ссылку, где это не описано Литература C++ Любая книга по Си. Вообще любая. Я даже удивлён, если ты читал какие-то книги, как можно что-то настолько невнимательно читать? 0