Практический пример использования битовых операций

Побитовое сложение

| - при побитовом сложении каждый бит одного числа складывается с соответствующим ему битом (находящимся в той же позиции) другого числа. При этом в результирующем числе соответствующий бит будет равен нулю только в том случае если биты обоих чисел в этой позиции были равны нулю, в противном случае соответствующий бит результирующего числа будет равен единице.

Примечание: Для побитового сложения a | a = a

Пример:

Дано двоичное число 10000101, необходимо выставить его нечетные биты (1-й, 3-й, 5-й, 7-й) в единицу. Для этого данное число необходимо побитово сложить с числом, содержащим единицы в заданных разрядах.

10000101₂ | 10101010₂ = 10101111₂

В следующем разделе будет рассмотрен пример использования битовых операций.

Приведенный ниже пример представлен для приобретения навыков работы с битовыми операциями. Сам алгоритм шифрования, описанный в примере, слабоват для практического использования хотя бы из-за малой длины ключа (ключ может принимать только 255 значений).

// Шифрование / дешифрование данных #include <iostream.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <string.h> // Размер типа char в битах// sizeof(char) << 3 - размер типа данных char * 2³const SizeOfCharInBits = sizeof(char) << 3; // Создание синонима для существующего типа данныхtypedef unsigned char uchar; // Функция, осуществляющая циклический // побитовый сдвиг вправо ключа на один разрядvoid RotateRight(uchar & key){ // Выделяем младший разряд uchar mask = key & 1; // Осуществляем сдвиг key >>= 1; // Ставим выделенный бит в старший разряд key |= mask << (SizeOfCharInBits - 1);} // Функция, осуществляющая циклический // побитовый сдвиг влево ключа на один разрядvoid RotateLeft(uchar & key){ // Выделяем старший разряд uchar mask = key & (1 << (SizeOfCharInBits - 1)); // Осуществляем сдвиг key <<= 1; // Ставим выделенный бит в младший разряд key |= mask >> (SizeOfCharInBits - 1);} // Функция, осуществляющая шифрование строки int Crypt(char * str){ // Для одноразового вызова функции srand() static bool firsttime = 0; if(!firsttime) { srand(time(NULL)); firsttime = 1; } // Максимальное значение для типа unsigned char int maxchar = (1 << SizeOfCharInBits) - 1; // Случайный ключ uchar key = (char)(rand() % maxchar + 1); // Длина строки int len = strlen(str); for(int i = 0; i < len; i++) { // Шифрование очередного символа str[i] ^= key; // Изменение ключа RotateRight(key); } // Возврат ключа return (int)key;} // Функция, осуществляющая дешифрование строки // startkey - ключ, который вернула функция Cryptvoid EnCrypt(char * str, int startkey){ // Преобразование ключа к типу unsigned char uchar key = (uchar)startkey; // Длина строки int len = strlen(str); for(int i = len - 1; i >= 0; i--) { // Изменение ключа RotateLeft(key); // Дешифрование очередного символа str[i] ^= key; }} void main(){ char str[] = "Hello, World!!!"; cout << "Start string: " << str << endl; int key = Crypt(str); cout << "Crypted string: " << str << endl; EnCrypt(str, key); cout << "Encrypted string: " << str << endl;}

Дата добавления: 2014-01-14