【C语言指南】交换整数的奇数位和偶数位

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倔强的石头_ 发表于 2025/09/03 15:20:19 2025/09/03
【摘要】 在C语言中,要交换一个整数的二进制位中的奇数位和偶数位,重点需要理解位操作。当我们谈论二进制位的奇数位和偶数位时,我们是指从右到左(或从最低位到最高位)数的位置。在这种计数方式下,第一位是奇数位,第二位是偶数位,依此类推。 首先,分别取出奇数位和偶数位。 然后,将奇数位和偶数位的位置变换。将奇数位和偶数位合并在一起,完成转换。

 目录

一、问题描述

二、解决思路

三、函数实现

四、宏实现

五、总结




一、问题描述

使用C语言代码实现:将一个整数的奇数位和偶数位交换

二、解决思路

在C语言中,要交换一个整数的二进制位中的奇数位和偶数位,重点需要理解位操作

当我们谈论二进制位的奇数位和偶数位时,我们是指从右到左(或从最低位到最高位)数的位置。在这种计数方式下,第一位是奇数位,第二位是偶数位,依此类推。

     1. 首先,分别取出奇数位和偶数位,(此处默认整数是4字节,也就是32位二进制位)

  • 将整数与01010101010101010101010101010101(写成十六进制是0x55555555)进行按位与&运算,即可得到原整数的奇数位
  • 将整数与10101010101010101010101010101010(写成十六进制是0xaaaaaaaa)进行按位与&运算,即可得到原整数的偶数位


      2. 然后,将奇数位和偶数位的位置边换

  • 将上一步得到的整数的奇数位,左移<<一位,即可将奇数位变换到偶数位的位置上
  • 将上一步得到的整数的偶数位,右移>>一位,即可将奇数位变换到偶数位的位置上


     3. 上一步分别左移右移之后,将奇数位和偶数位变换了位置,接下来将两个结果进行按位或 | 运算,即可将奇数位和偶数位合并在一起,完成转换


三、函数实现

#include<stdio.h>
int Exchange(int n)
{
	int a = n & 0x55555555;
	int b = n & 0xaaaaaaaa;
	a <<= 1;
	b >>= 1;
	return (a | b);
}
int main()
{
	int a = 11;
	int b = 13;
	printf("%d\n", Exchange(a));
	printf("%d\n", Exchange(b));
	return 0;
}

 


四、宏实现

#include<stdio.h>
#define Exchange(n) ((((n)&0x55555555)<<1)| (((n)&0xaaaaaaaa)>>1))
int main()
{
	int a = 11;
	int b = 13;
	printf("%d\n", Exchange(a));
	printf("%d\n", Exchange(b));

	return 0;
}


五、总结

在C语言中,要交换一个整数的二进制位中的奇数位和偶数位,重点需要理解位操作。

使用函数和宏都可以实现该代码。对于此类较短较简单的代码,因为宏只是简单的文本替换,所以省去了函数调用和返回的时间和空间开销,所以效率更高一些

不过要注意的一点是,因为宏是文本替换,所以运算时可以会因为优先级导致一些问题,保险起见,需要在可以会出现问题的表达式两边都加上括号

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