使用C语言实现交换整数的奇数位和偶数位

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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