Ｃ言語講座：ビット毎の論理積と論理和

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ビット毎の論理積と論理和

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/* ビット毎の論理積と論理和 */

/* 前回はビット演算子のうち、シフト演算子について学びました。今回は、ビット毎の論理積 ( & ) と論理和 ( | ) について学びます。

下記に示すのは、前回学んだビットパターンです。各ビットには 0 か 1 が入るので 1 ビットで二つの状態を表すことができ、8 ビットで、256 通りの状態を表すことができます。

ビット

例えば、第 1 ビットに 1 が入っているとすると、第 1 ビットが立っているという言い方をします。ある数の第 1 ビットが立っているかどうかを調べる時、論理積 ( & ) 演算子を使います。

	a = ある数 & 0X02;

上記の演算を行って a が 0 なら、第 1 ビットは立っていません。0 以外なら、第 1 ビットは立っています。これをビットパターンで表すと下記のイメージになります。

第 1 ビットが立っている。

ある数	1	0	1	0	0	0	1	1
				&
2	0	0	0	0	0	0	1	0
				=
a	0	0	0	0	0	0	1	0

第 1 ビットが立っていない。

ある数	1	0	1	0	0	0	0	1
				&
2	0	0	0	0	0	0	1	0
				=
a	0	0	0	0	0	0	0	0

ある数の第1ビットを立てるには、論理和 ( | ) を使います。

	a = ある数 | 0X02;

これをビットパターンで示すと、下記のようになります。

第 1 ビットが立っている。

ある数	1	0	1	0	0	0	1	1
				\|
2	0	0	0	0	0	0	1	0
				=
a	1	0	1	0	0	0	1	1

第 1 ビットが立っていない。

ある数	1	0	1	0	0	0	0	1
				\|
2	0	0	0	0	0	0	1	0
				=
a	1	0	1	0	0	0	1	1

ビットを操作する際、下記の 16 進数を使うと便利です。ビットパターンとともに示します。

10進数	ビットパターン								16進表現
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0X00
1	0	0	0	0	0	0	0	1	0X01
2	0	0	0	0	0	0	1	0	0X02
4	0	0	0	0	0	1	0	0	0X04
8	0	0	0	0	1	0	0	0	0X08
16	0	0	0	1	0	0	0	0	0X10
32	0	0	1	0	0	0	0	0	0X20
64	0	1	0	0	0	0	0	0	0X40
128	1	0	0	0	0	0	0	0	0X80

ソースプログラムの説明

今日は幾つかのビットを立てて、それを関数に渡し、関数の方では、どのビットが立っているか調べ、それにより異なる処理をする関数を作ります。今回の関数は簡単なものですが、この方法は応用範囲が広く、実用的なプログラムを作る時、役に立ちます。覚えておくと良いでしょう。 */

/* ここからソースプログラム */

#include  <stdio.h>

#define BLACK 0X01        /* 第 0 ビットを立てるのに使う */
#define WHITE 0X02        /* 第 1 ビットを立てるのに使う */
#define OTHER 0X08        /* 第 3 ビットを立てるのに使う */

void ShowColor(unsigned char c);
void main(void);

void ShowColor(unsigned char c)
{
    if ((c & BLACK) && (c & WHITE))          /* 両方のビットが立っていたら */
        printf("灰色\n");
    else if (!(c & BLACK) && (c & WHITE))    /* WHITE のビットのみ立っていたら */
        printf("白\n");
    else if ((c & BLACK) && !(c & WHITE))    /* BLACK のビットのみ立っていたら */
        printf("黒\n");
    else                                     /* どちらでもなければ */
        printf("????\n");
}

void main(void)
{
    printf("ShowColor(WHITE);\n");
    ShowColor(WHITE);

    printf("ShowColor(BLACK);\n");
    ShowColor(BLACK);

    printf("ShowColor(WHITE | BLACK);\n");
    ShowColor(WHITE | BLACK);

    printf("ShowColor(OTHER);\n");
    ShowColor(OTHER);
}

/* ここまでソースプログラム */

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