비트 마스크 기법 , 원하는 비트만 조작하기

 

 

비트 마스크 기법은 정수의 이진수 표현을 자료구조로 쓰는 기법을 말합니다.

 

아래 숫자를 초기상태로 사용해 예제를 진행해 보겠습니다. 최하위비트는 0번이고 최상위비트는 15번이라고 지칭하겠습니다.

 

1. 특정 비트를 1로 만들기

|= 연산 사용. 내가 켜고 싶은 비트는 1 나머지는 0

15, 11, 7, 3번 비트 켜기

이전 상태와는 상관없이 다른 비트는 건들지 않고 내가 켜고 싶은 비트만 1로 만듭니다.

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned short num = 23130; // 0x5a5a
    num |= 0x8888; 
    printf("0x%04x\n", num);
    return 0;
}

결과

 

 

 

 

 

 

2. 특정 비트를 0으로 만들기

&= 연산 사용. 내가 끄고싶은 비트는 0 나머지는 1.

혹은 내가 끄고싶은 비트는 1로하고 나머지는 0으로 해서 ~( ) 비트반전 후 &= 연산한다.

12, 8, 4, 0번 비트 끄기

다른 비트는 건들지 않고 내가 끄고 싶은 비트만 0으로 만듭니다.

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned short num = 23130; // 0x5a5a
    num &= ~(0x1111); 
    printf("0x%04x\n", num);
    return 0;
}

 

결과

 

 

 

 

 

 

 

3. 비트가 0 이면 1 로, 1 이면 0 으로 토글시키는 방법

^= 연산 사용. 내가 토글시킬 비트는 1 나머지는 0

13, 9, 5, 1 번 비트 토글시키기

다른 비트는 건들지 않고 내가 토글시키고 싶은 비트만 토글합니다.

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned short num = 23130; // 0x5a5a
    num ^= 0x2222; 
    printf("0x%04x\n", num);
    return 0;
}

 

결과

 

 

 

 

 

 

 

4. 특정 비트 켜있는지 확인하기

확인대상을 >> 최하위 비트로 시프트 후 1과 & 연산

1은 0x0001과 마찬가지이기 때문에 & 연산하면 해당비트만 확인할 수 있다. 켜있으면 1을 반환, 꺼져있으면 0을 반환.

12번비트 켜있는지 확인하기

8번비트 켜있는지 확인하기

 

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned short num = 23130; // 0x5a5a
    
    printf("0x%04x\n", (num >> 12) & 1);
    printf("0x%04x\n", (num >> 8) & 1);
    return 0;
}

결과

 

혹은 1을 해당비트 위치만큼 << 시프트 후 & 연산

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned short num = 23130; // 0x5a5a
    
    printf("0x%04x\n", num & (1<<12));
    printf("0x%04x\n", num & (1<<8));
    
    return 0;
}

결과

이때는 0이 아닌 값이 나왔을 때 해당비트가 켜있다고 판단할 수 있다.

 

 

 

 

추가. 

주어진 비트 수에 따라 해당 비트를 모두 1로 설정하는 마스크를 생성하는 매크로 함수

 

#define MAKE_MASK(num_bits) ((1 << (num_bits)) - 1)