1 / 33

Chapter 15

Chapter 15. Bitwise Operators, Macros. 데이터의 각 비트를 조작함 32 비트 워드이면 32 비트 각각을 조작함 and(&), inclusive or(|), exclusive or(^), one’s complement(~) 32 비트를 주로 32 를 Octal, Hexadecimal 로 표시하여 사용하며 , 논리비트 연산자를 이용하여 masking 하여 값을 가져오거나 바꾼다 . 자질값 등을 한두 비트로 표현하여 메모리 사용량을 줄이고 , 관리를 쉽게 함

conroy
Download Presentation

Chapter 15

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chapter 15 Bitwise Operators, Macros

  2. 데이터의 각 비트를 조작함 32비트 워드이면 32비트 각각을 조작함 and(&), inclusive or(|), exclusive or(^), one’s complement(~) 32비트를 주로 32를 Octal, Hexadecimal로 표시하여 사용하며, 논리비트 연산자를 이용하여 masking하여 값을 가져오거나 바꾼다. 자질값 등을 한두 비트로 표현하여 메모리 사용량을 줄이고, 관리를 쉽게 함 사용례: 사전정보 저장 등 논리 비트 연산자들

  3. #include <stdio.h> #include <string.h> /* Prototype Declarations */ char *makeBin16 (unsigned short dec, char *strNum); int main (void) { /* Local Definitions */ char strNum[17]; short num1 = 0257; /* Octal 0257-Binary 010101111 */ short num2 = 0463; /* Octal 0463-Binary 100110011 */ short res; /* Statements */ res = num1 & num2; printf("First Number : %s\n", makeBin16(num1, strNum)); printf("Second Number: %s\n", makeBin16(num2, strNum)); printf ("AND Result : %s\n", makeBin16(res, strNum)); return 0; } /*main */ and

  4. /* ==================== makeBin16 ==================== Convert a decimal to binary. Pre dec is a positive decimal number Post returns 17-byte string in binary format */ char *makeBin16 (unsigned short dec, char *strNum) { /* Local Definitions */ char str[17] = "0000000000000000"; int bitLocn; /* Statements */ bitLocn = sizeof(str) - 2; while (dec > 0) { if (dec % 2) *(str + bitLocn--) = '1'; else *(str + bitLocn--) = '0'; dec /= 2; } /* while */ strcpy (strNum, str); return strNum; } /* makeBin16 */ 출력프로그램

  5. /* Run results: First Number : 0000000010101111 Second Number: 0000000100110011 AND Result : 0000000000100011 */ 결과

  6. /* Run results: First Number : 0000000010101111 Second Number: 0000000100110011 OR Result : 0000000110111111 */ /* Run Results First Number : 0000000010101111 Second Number: 0000000100110011 XOR Result : 0000000110011100 */ /* Results: Original Num : 0000000010101111 Complemented Num: 1111111101010000 */ or, xor, one’s complement

  7. 이동연산자 • Bitwise Shift-Left Operator • num << shift-횟수 • 1번 shift하면 숫자는 2배가 된다. 2번이면 …

  8. #include <stdio.h> int main (void) { int num = 49U; int res; res = num << 1; printf("Original value: %3d\n", num); printf("Shifted 1 left: %3d\n", res); res = num << 2; printf ("Shifted 2 left: %3d \n", res); res = num << 4; printf ("Shifted 4 left: %3d \n", res); return 0; } /* main */ 프로그램 예 /* Results: Original value: 49 Shifted 1 left: 98 (times 2) Shifted 2 left: 196 (times 4) Shifted 4 left: 784 (times 16) */

  9. Bitwise Shift-right 연산자 • num >> shift-횟수 • 1번 shift하면 숫자는 1/2배가 된다. 2번이면 1/4번…

  10. #include <stdio.h> int main (void) { /* Local Definitions */ int num = 64; int res; /* Statements */ res = num >> 1; printf("Original value: %3d\n", num); printf("Shifted right 1:%3d\n", res); res = num >> 2; printf("Shifted right 2:%3d\n", res); res = num >> 4; printf("Shifted right 4:%3d\n", res); return 0; } /* main */ 프로그램 예 /* Results: Original value: 64 Shifted 1 right: 32 (divide by 2) Shifted 2 right: 16 (divide by 4) Shifted 4 right: 4 (divide by 16) */

  11. Bitwise Use • 이진 표시 문자를 비트로 표시 • Masking: 변수(워드 또는 바이트)에서 특정 비트 또는 몇 비트의 값을 바꾸거나 알아내기 위한 일종의 필터링 작업 • shift를 이용할 수도 있고, 논리비트연산을 할 수도 있다.

  12. One-bit masks Two-bit masks Setting bit range masks Complement masks Masking #define FLAG1 0 #define FLAG5 0 char mask, mask1, mask2; mask = 1 << FLAG5; // 1bit masking mask1 = 1 << FLAG1; mask2 = 1 << FLAG5; mask = mask1 | mask2; // 2bits masking mask = ‘\0’; for (i=3; i<=6; i++) { temp = 1 << i; mask = mask | temp; } // setting bit range masking mask = 1 << FLAG1; mask = ~ mask; // complement masking

  13. Using Masks - Turning bits off #include <stdio.h> #define CASE 5 int main (void) { char word[81]; char *pStr = word; char mask; printf("Please enter a word (alpha characters only)\n"); fgets (word, sizeof(word) - 1, stdin); printf("\nOriginal string: %s\n", word); mask = 1 << CASE; mask = ~mask; /* mask 11011111 */ while (*pStr != '\n') { *pStr = *pStr & mask; pStr++; } /* while */ printf("Modified string: %s\n", word); return 0; } /*main */ /*Results Please enter a word (alpha characters only) computers Original string: computers Modified string: COMPUTERS */

  14. Using Masks - Turning bits on #include <stdio.h> #define CASE 5 int main (void) { char string [81]; char *pStr = string; char mask; printf("Please enter a word with upper & lower case: "); fgets (string, sizeof(string) - 1, stdin); printf("Original string: %s\n", string); mask = 1 << CASE; /* mask 00100000 */ while (*pStr != '\n') { *pStr = *pStr | mask; pStr++; } /* while */ printf("Revised string: %s\n", string); return 0; } /* main */ /*Results Please enter a word with upper & lower case: cOmPuTErs Original string: cOmPuTErs Revised string: computers */

  15. Using Masks – Flipping bits #include <stdio.h> #define CASE 5 int main (void) { char word [81]; char *pStr = word; char mask; printf("Please enter a word: "); fgets (word, sizeof(word) - 1, stdin); printf("\nOriginal word: %s\n", word); mask = 1 << CASE; /* mask: 00100000 */ while (*pStr != '\n') { *pStr = *pStr ^ mask; pStr++; } /* while */ printf("Revised word : %s\n", word); return 0; } /* main */ /*Results: Please enter a word: Computers Original word: Computers Revised word : cOMPUTERS */

  16. 순환: 왼쪽으로 순환하면 빠져나온 비트가 오른쪽으로 삽입, 오른쪽으로 순환하면 반대 예 0100 0000 0010 1100 1000 0000 0000 0000 mask = data << 13; data = data >> 3; data = data | mask; 비트 순환

  17. data = data | x00f0 data = data & x00f0 data = data ^ x00f0 실제 쓰이는 예 단어가 명사, 동사 등을 구별하는 데 8비트, 사용빈도 상중하 2비트, 동사이면 자동사냐 타동사냐 1비트, 명사이면 사람, 동물 등 구별 8비트 등으로 표현할 때를 생각해보면 효과적임. 다른 예로 색인어(검색엔진)가 문서에서, 제목에서, 링크를 따라 나왔는지를 각각 1워드에 넣어서 표현할 때 남/여 1비트, 나이 8비트, 결혼 여부 1비트 등으로 압축하여 쓸 때 일반적으로 바로 masking한 후 0인지 아닌지를 가지고 1비트면 바로 비교 다른 방법

  18. 컴파일 전에 대치 따라서 ‘;’을 쓰지 않음 상수선언에서 일부 보았음. 추후 Macro로 확대 Preprocessor

  19. #include <stdio.h> 주로 라이브러리에 적용 #include “filename.h” 주로 소스코드가 들어있는 라이브러리의 헤더파일 #include “K:PROJECT\SOURCE\HEADER.H” 파일 포함시키기

  20. 일반적으로 함수문보다 처리가 빠름 프로그램 길이는 매크로를 확장하면 커짐 간단한 함수 정의에 사용됨 #define name tokens(s) Macros

  21. #define SIZE 9 #define TRUE 1 #define OF_MSG “Err 304 : Overflow.” #define LIMIT (234) #define FLUSH while (getchar() != ‘\n’) 단순명령

  22. #define name(par1, par2, …) replacements-token #define SUM(x, y) x+y x= SUM(a,5);  x=a+5; y= SUM(a,b);  y=a+b; 매개변수 사용

  23. #define PRODUCT(x,y) x*y z = PRODUCT(a,b);  z=a*b; 조심!!! z= PRODUCT(a+1, b+1);  a+1*b+2; !!! #define PRODUCT(x,y) (x)*(y) z= PRODUCT(a+1, b+1);  (a+1)*(b+2); 다른 예

  24. #define PRODUCT(a,b) (a)*(b) #define SQUARE(a) PRODUCT(a,a) x= SQUARE(5);  x=PRODUCT(5)  x = (5)*(5)  단, 재귀적으로 매크로를 정의할 수 없다. 중첩 매크로

  25. 원칙적으로 매크로는 한 줄에 코딩되어야 하지만 ‘\’를 이용하여 줄을 넘길 수 있다. #define ADD(a,b) \ a+b 문자열 안에서 사용할 때 토큰(파라미터)와 문자를 구별할 수 있어야 하므로, 문자열 안에서는 #변수이름으로 쓴다. #define test(a) “This is #a” 토큰을 병합하려면 ‘##’을 쓴다. #define FORM(T,N) T##N int FORM(A,1) = 1;  int A1=1; 변경은 바로 하지 못하고, undefine한 후 함 #define SIZE 20 ….. #undef SIZE #define SIZE 40 추가

  26. #include <stdio.h> #define PRINT_INT(a) \ printf("The variable '" #a "' contains: %d\n", a); int main (void) { /* Local Declarations */ int legalAge = 21; /* Statements */ PRINT_INT (legalAge); return 0; } /* main */ /* Results: The variable 'legalAge' contains: 21 */ 프로그램 예

  27. 조건에 따라 프로그램 일부를 포한시키거나 제외하는 데 사용 #if : 조건식이 참이면 다음에 오는 코드 수행 #endif : 조건식 종료 #else : 조건식이 거짓일 때 수행 #elif : 조건식이 거짓일 때 다음 조건식 지정 #ifdef : 매크로가 #define에 의해 지정되어 있으면 다음 문장 처리 #ifndef : 매크로가 지정되어 있지 않으면 다음 문장 처리 조건부 컴파일

  28. #include <stdio.h> #define DEBUG 1 #define PRINT_INT(a) \ printf("The variable '" #a "' contains: %d\n", a); int main (void) { /* Local Definitions */ int totalScore = 0; /* Statements */ printf("DEBUG is %d\n\n", DEBUG); #if (DEBUG) PRINT_INT (totalScore); #endif printf("\nEnd of Test\n"); return 0; } /* main */ 예I

  29. #include <stdio.h> #define Denver 0 #define Phoenix 0 #define SanJose 1 #define Seattle 0 #if (Denver) /* Denver unique initialization */ #include "Denver.h" #elif (Phoenix) /* Phoenix unique initialization */ #include "Phoenix.h" #elif (SanJose) /* San Jose unique initialization */ #include "SanJose.h" #else /* Seattle unique iniitalization */ #include "Seattle.h" #endif int main (void) { /* Statements */ printf("Does nothing.\n"); return 0; } /* main */ 예II

  30. 오류나 일단 쓰지 않는 코드를 제외하려고 하지만 코드에 주석이 있을 때 주석문을 사용하는 코드 일부를 제외 #if 0 /* Locate … */ ….. /* …. */ #endif /* process part */ ….. 코드 제외

  31. 프로그램을 수행할 때 일부 명령을 주려고 할 때 ls, ls –l  UNIX의 예 sort –r file.dat file.sort argc(argument count)와 argv(argument vector)를 이용함 argv는 string array를 가리키는 포인터 argc는 array 크기(프로그램 이름 포함) 명령 인자

  32. #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> int main (int argc, char *argv[]) { /* Local Definitions */ int i; /* Statements */ printf ("The number of user elements: %d\n", argc); printf ("The name of the program: %s\n", argv[0]); for ( i = 1 ; i < argc ; i++ ) printf ("User Value No. %d: %s\n", i, argv[i]); return 0; } /* main */ 예 /*Results: (UNIX) $ PApI-01 "To err is human" Pope The number of user elements: 3 The name of the program: PApI-01 User Value No. 1: To err is human User Value No. 2: Pope $ */

  33. 30번 정수에서 특정 비트를 바꾸는 프로그램 bitset(n,b)를 작성하라. 여기서 n은 비트 위치, b는 0또는 1이다. 매크로, 조건부 컴파일, 명령인자가 들어가는 프로그램을 작성하라. 자유로이!!! 실습

More Related