ビット列を表示するプログラム

質問

Ｃ言語の問題でビット列を表示するプログラムが全くできません。
どなたか分かる人はどうか知恵を貸してください。

ユーザが整数を入力すると、その整数をINT型の変数に入れ、そのビット列を表示するプログラム。
ただ、INT型のビット数は環境によって変わる可能性があるため、sizeof()関数を利用してINT型の変数のビット数を求め、そのビット数分だけ表示する。

回答No.3

noname#50176 · ベストアンサー

sizeof()関数は、sizeof()演算子ですね。

ループで、1ビットを論理積評価して結果を逆順に表示するのが
簡単ですが、一例として以下も参考にしてみて下さい。

＜リスト＞
#include <stdio.h>

int main()
{
int i;　…　１
unsigned int mask=0x80<<(8*(sizeof(i)-1));　…　２

printf("数値？");　…　３
scanf("%d",&i);　…　４
do printf("%1d",i&mask?1:0); while (mask>>=1);　…　５
printf("\n");　…　６
return 0;　…　７
}

＜説明＞
１.int 型の変数宣言
２．1オクテット（最小バイトビット数が8ビット）
での最上位ビットを算出する。
つまり、
1オクテット（固定8ビット）の最上位ビットの 0x80 を
（バイトサイズ - 1）× 8　回
左シフトすれば良いわけです。
※２によりビットマスクが算出できます。
３、４．整数入力
５．ビットマスクを最上位から最下位までずらしてそれぞれの
入力整数値とビットマスクの論理積が 0 であれば目的ビットは 0、
論理積が 0以外 であれば目的ビットは 1 と出力します。

たとえば、
int : 2バイト
入力整数値（10進数）：32768（16進で 0xF0F0)
（2進で 11110000 11110000）の時、
ビットマスク = 0x80 を (sizeof(int) - 1) * 8 回分、左シフト
= 0x80 を（2 - 1) * 8 回分、左シフト
= 0x8000 (2進で、10000000 00000000）
1回目：11110000 11110000 & 10000000 00000000 = 10000000 00000000
… 10進数で 0 以外なので「1」を表示（表示結果：1）
ビットマスクを右にずらすので、mask = 01000000 00000000
2回目：11110000 11110000 & 01000000 00000000 = 01000000 00000000
… 10進数で 0 以外なので「1」を表示（表示結果：11）
ビットマスクを右にずらすので、mask = 00100000 00000000
：
：
16回目：11110000 11110000 & 00000000 00000001 = 00000000 00000000
… 10進数で 0 なので「0」を表示（表示結果：11110000 11110000）
ビットマスクを右にずらすので、mask = 0000000 00000000
ループはマスクが 0　になったら抜けるので終了です

お礼

ご回答ありがとうございました。
参考にさせてもらいますね。

回答No.7

jacta

> sizeof()関数を利用してINT型の変数のビット数を求め

sizeof()関数というのはsizeof演算子のことだとして...

sizeof演算子で知ることができるのは、型が占有する記憶域のバイト数だけです。その中には詰め物ビットが含まれている可能性があるため、単に sizeof(INT) * CHAR_BIT とするだけでは有効ビット数を求めることはできません。
ただし、処理系を特定できるのであれば、この限りではありません。

回答No.6

Oh-Orange

★訂正。
・printf関数をputchar関数にして下さい。
　あるいは文字定数の '1'や'0' を文字列定数の "1"や"0" にして下さい。

回答No.5

Oh-Orange

★アドバイス
・このような問題は次のステップで行います。
　(1)INT型のビット数を数える
　(2)数えたビット数から最上位ビットを作成
　(3)最上位ビットより下位へ向かって論理積で0、1を表示
　(4)最下位ビットになるまで繰り返す
　このような感じで行えば良いです。
　ビット演算(論理和、論理積、シフト演算)を使います。
　ビット演算については次のサイトを参考にして下さい。
　http://www9.plala.or.jp/sgwr-t/c/sec14.html
　http://www.geocities.jp/ky_webid/c/049.html
　http://www1.cts.ne.jp/~clab/Contents/Bitindex.html

サンプル:
// INT 型のビット数を数える
int IntBitCount( void )
{
　static const int table[] = {
　　0 + 0 + 0 + 0,
　　0 + 0 + 0 + 1,
　　0 + 0 + 1 + 0,
　　0 + 0 + 1 + 1,
　　0 + 1 + 0 + 0,
　　0 + 1 + 0 + 1,
　　0 + 1 + 1 + 0,
　　0 + 1 + 1 + 1,
　　1 + 0 + 0 + 0,
　　1 + 0 + 0 + 1,
　　1 + 0 + 1 + 0,
　　1 + 0 + 1 + 1,
　　1 + 1 + 0 + 0,
　　1 + 1 + 0 + 1,
　　1 + 1 + 1 + 0,
　　1 + 1 + 1 + 1,
　};
　static int count = 0;

　if ( count == 0 ){
　　INT mask;

　　for ( mask = ~((INT)0) ; mask != 0 ; mask >>= 4 ){
　　　count += table[ mask & 0xF ];
　　}
　}
　return count;
}
// INT 型のビット列を表示
void PrintBit( INT value )
{
　INT msb = ((INT)1 << (IntBitCount() - 1));　// 最上位ビット

　for ( ; msb != 0 ; msb >>= 1 ){
　　printf( (value & msb) ? '1' : '0' );
　}
}

その他:
・sizeof演算子を使うということは１バイトを８ビットとして計算することになりますね。
　コンピュータ(環境)によっては１バイトが９ビットだったり、long型が36ビットだったりします。
　INT型も int 型と同じ意味合いで再定義されているとは限りません。多分。
　なので 1 に INT をキャストして最上位ビットを作ったり、ビットを数えています。
　その他はいろいろと工夫して下さい。
・以上。

参考URL：

http://www9.plala.or.jp/sgwr-t/c/sec14.html

回答No.4

noname#50176

No.3 です。
入力整数値（10進数）：32768（16進で 0xF0F0)
の 32768 は、61680 です。

回答No.2

burroughs6

void hoge(unsigned int x)
{
unsigned int i;
for( i=1<<(sizeof(int)*8-1); i; i>>=1 ){
printf( (x&i) ? "1" : "0" );
}
printf("\n");
}

お礼

ご回答ありがとうございます。
参考にさせてもらいますね。

回答No.1

Tacosan

(x >> i) & 1
で x の i ビット目がわかる (シフト演算子などの動作をよく考えればわかる) ので, これを「上位ビットから順に」表示すればいい... のかなぁ?
しかし「sizeof() 関数」って.... そんなのどこにあったっけ?