[已解决]将无符号整数的高四位和低四位交换，帮忙debug一下

Danmoits

任务描述
本关任务：编写完整的程序，从终端输入一个无符号短整数k，输出将k的高4位和低4位交换后的结果。例如，程序执行时：
输入：54321（对应二进制为11010100 00110001）；
输出：5181 （对应二进制为00010100 00111101）。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

标准输入输出格式；
移位操作；
有符号整数和无符号整数区别。

#include <stdio.h>

int main(){
        /**********Begin**********/
        unsigned short k,x;
    scanf("%d",&k);
    x=((k>>4)<<8)>>4|(k<<12)|(k>>12);
    printf("%d",x);
        /**********End**********/
        return 0;
}

测试输入12，123，1234都能得到正确结果，输入12345时得到45107，正确结果是36915.
请求debug！在我的程序基础上修改，不要给出用其他方法的代码。

最佳答案

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xieglt

2020-10-25 09:11:48

帮你调试了一下,找到了原因。
看图。我用了3种方式去掉高4位和低4位，
第一种
x = k >> 4;
x <<= 8;
x >>= 4;

x = k >> 4  编译成汇编代码是   sar cx,4       sar 是算术右移指令，它将保留最高位，所以会保留最高位的1
x <<= 8     汇编代码是  shl  dx,8                 shl 是逻辑左移指令
x >>= 4     汇编代码是  shr  ax,4                 shr 是逻辑右移右移指令，它不会保留最高位
最后得出 x = 48;

再看第二种，也就是你在程序里用的那种。
y = (k>>4)<<8)>>4
翻译成汇编代码是
sar  ecx,4
shl  ecx,8
sar ecx,4                                              右移全是用的算术右移sar,所以最高位被保留
最后得出 y 是 12336

第三种
z = k & 0X0FF0                                    这种应该是最靠普的。跟翻译过去的汇编指令无关
得出 z = 48

因此，得出结论，是因为编译器把 右移指令 翻译成指令  sar  ，导致最高位保留造成的。

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shooan

不知道这样改，符不符合你说的在我的代码基础上面修改

#include <stdio.h>

int main(){
    /**********Begin**********/
    unsigned short k,x;
    scanf("%d",&k);
        
    x = k;
    
    char low4 = x & 0xF;
    char high4 = x >> 12 & 0xF;
                
    // 把高4个字节放到低4个字节
    x &= 0xFFF0;
    x |= high4;
        
    // 把低4个字节放到高4个字节
    x &= 0x0FFF;
    x |= low4 << 12;
        
    
    printf("%d",x);
    /**********End**********/
    return 0;
}

xieglt

帮你调试了一下,找到了原因。
看图。我用了3种方式去掉高4位和低4位，
第一种
x = k >> 4;
x <<= 8;
x >>= 4;

x = k >> 4  编译成汇编代码是   sar cx,4       sar 是算术右移指令，它将保留最高位，所以会保留最高位的1
x <<= 8     汇编代码是  shl  dx,8                 shl 是逻辑左移指令
x >>= 4     汇编代码是  shr  ax,4                 shr 是逻辑右移右移指令，它不会保留最高位
最后得出 x = 48;

再看第二种，也就是你在程序里用的那种。
y = (k>>4)<<8)>>4
翻译成汇编代码是
sar  ecx,4
shl  ecx,8
sar ecx,4                                              右移全是用的算术右移sar,所以最高位被保留
最后得出 y 是 12336

第三种
z = k & 0X0FF0                                    这种应该是最靠普的。跟翻译过去的汇编指令无关
得出 z = 48

因此，得出结论，是因为编译器把 右移指令 翻译成指令  sar  ，导致最高位保留造成的。

shooan

把中间那行改成

x = ((((k >> 4) << 8) >> 4) & 0x0FFF) | (k << 12) | (k >> 12);

就好了

shooan

xieglt 发表于 2020-10-25 09:11
帮你调试了一下,找到了原因。
看图。我用了3种方式去掉高4位和低4位，
第一种

真大佬

Danmoits

我明天再看下，然后选出最佳答案，谢谢各位

Danmoits

xieglt 发表于 2020-10-25 09:11
帮你调试了一下,找到了原因。
看图。我用了3种方式去掉高4位和低4位，
第一种

我总结以下，你看看对不对：
错因是：使用算数右移导致的结果偏差  
所以解决方法是：修改代码，让编译器不使用算数右移，全部使用逻辑右移/左移 ？

所以& 0x0FFF的作用是什么，是强制转换为逻辑右移吗

xieglt

Danmoits 发表于 2020-10-26 07:24
我总结以下，你看看对不对：
错因是：使用算数右移导致的结果偏差  
所以解决方法是：修改代码，让编译 ...

不是0x0FFF 是  x = k & 0x0FF0  
0X0FF0 这个十六进制数，每个数字代表4位，表示成二进制数就是 0000111111110000
高4位和低4位为0，就会将 k 的高4位和低4位清0
中间两个4位为F，就会将 k 的中间8位保留。
这是  按位与  运算，不是移位。