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Estou construindo uma função setBit(); em C que, como o nome sugere, deve modificar um bit específico na posição n, de um binário x, com o valor v fornecido, que pode ser 0 ou 1.

Por se tratar de um trabalho da faculdade não é permitido usar qualquer outra coisa além dos operadores bitwise: >>, <<, ~, ^, | e &.

Escopo da função:

void set_bit(unsigned * x,
             unsigned n,
             unsigned v) {
}
  • Solução adotada:

A solução adotada por mim foi de realizar um shift para a esquerda, de tamanho n, no valor v, sendo assim o valor do bit a ser inserido estaria correspondente à posição n desejada no número x. Em seguida, realizar a operação | pois, mesmo não solucionando todos os casos, tende a ser a solução mais efetiva.

Exemplo:

No valor x = 0b0010 insira o valor v = 1 na posição n = 2.

logo:

v << n, onde após o shift o valor v seria equivalente à 0b0100.
Após o x = x | (v << n); o número final deveria ser x = 0b0110.

Código final:

void set_bit(unsigned * x,
         unsigned n,
         unsigned v) {
    
  x = x | (v << n);

}

A pesar da lógica, em primeiro momento, parecer correta não estou conseguindo fazer a implementação pois o valor binário x está sendo passado na função como um unsigned int * e ao tentar realizar a operação x = x | (v << n); ele emite erro por conta disso error: invalid operands to binary expression (‘unsigned int *’ and ‘unsigned int’)

Gostaria de saber:

  1. É possível realizar a alteração do bit utilizando o ponteiro unsigned int * como em um array?
  2. Caso não seja possível realizar o acesso ao valor através do ponteiro * x como poderá ser realizado?
  3. O operador | é de fato a melhor solução para o setBit();?

1 Resposta 1

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Resposta:

Em verificação posterior descobri que o código x = x | (v << n); está emitindo o erro pois, por se tratar de um ponteiro, o dado armazenado nele é um endereço de memória e por essa razão não é possível realizar as operações bitwise referenciando a variável x

A correção pode ser realizada através do *x que, dessa forma, as operações serão realizadas no valor armazenado no endereço de memória apontado por x, no entanto não é possível acessar um bit específico do dado armazenado.

Código corrigido:

    void set_bit(unsigned * x,
             unsigned n,
             unsigned v) {

      //Equivalente à *x = *x | (v<<n);
      *x |= v<<n;
}

- A operação OR(|) é a melhor solução para a função proposta?

Por mais que a operação | cumpra seu papel na maioria dos casos não é possível utiliza-la para setar o bit 0 quando o bit atual é 1 pois, por natureza, a operação OR sempre retornará true (1) caso um dos dois termos seja 1.

Solução:

Como correção escolhi realizar a "limpeza" do bit a ser modificado utilizando uma operação AND(&) antes de realizar a modificação em si.

Foi definida uma variável auxilizar aux, para armazenar o valor 0b111111 de tamanho máximo 32bits, a ser utilizado para a operação AND(&) com x e em seguida subtrair o bit 1 na posição do bit que será alterado para garantir que o resultado do AND(&) seja **false(0)** e zerando o bit a ser modificado.

Código final:

void set_bit(unsigned * x,
             unsigned n,
             unsigned v) {

      //definindo o valor base de aux 
      long aux = 0b111111111111111111111111111111111;

      //Subitraindo o bit 1 na posição n a ser alterada
      aux = aux - (1<<n);

      //Zerando o bit da posição n com o AND(&)
      *x &= aux;

      //Efetuando o | para setar o bit
      *x |= v << n;
}

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