交換奇偶位

題目內容：寫一個宏，可以將一個整數的二進制位的奇數位和偶數位交換。

注：二進制補碼的最低位為第一位，最高位為第三十二位。

示例 1：
輸入：10
輸出：5
解釋：10的二進制補碼為00000000000000000000000000001010，交換奇偶位后為00000000000000000000000000000101，該二進制補碼為5的二進制補碼，故輸出為5。

思路：交換奇偶位，其實就當于將偶數位右移了一位，奇數位左移了一位。那現在的問題就轉化成了如何得到偶數位和奇數位上的數字。如果想要得到奇數位上的數字，只需要讓該數字和奇數位都為 1 的數字按位與，就能得到奇數位上的數字。同理，只需要讓該數字和偶數位都為 1 的數字按位與，就能得到偶數位上的數字。得到這兩個數字之后，對它們進行相應的移位，就能得到交換奇偶位后的結果了。

奇數位上都為 1 的數字
01010101010101010101010101010101
0x55555555
偶數位上都為 1 的數字
10101010101010101010101010101010
0xaaaaaaaa

#include <stdio.h>
#define SWAP(N) ((N & 0xaaaaaaaa) >> 1) + ((N & 0x55555555) << 1)
int Swap(const int num)
{
	return ((num & 0xaaaaaaaa) >> 1) + ((num & 0x55555555) << 1);
}

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int ret1 = Swap(n);
	int ret2 = SWAP(n);
	printf("ret1 = %d\n", ret1);
	printf("ret2 = %d\n", ret1);

	return 0;
}

offsetof 宏

題目內容：寫一個宏，計算結構體中某變量相對于首地址的偏移，并給出說明。

示例 1：
輸入：

輸出：
offsetof(struct S, a) = 0
offsetof(struct S, b) = 0
offsetof(struct S, c) = 0
offsetof(struct S, d) = 0

struct S 的結構體內存對齊示意圖

如果對結構體內存對齊這個知識點不熟悉的話。

思路：根據上面的struct S 的結構體內存對齊示意圖可以知道，其實偏移量就是相對于起點的位置。所以，我們需要確定一個基準地址（起點）。為了方便，博主將 0 作為基準地址，當然也可以用任意一個數字作為基準地址。確定好基準地址后，我們就需要找到成員變量的地址，那么用成員變量的地址減去基準地址就能夠得到結構體中某變量相對于首地址的偏移。

成員變量的地址
&( ( (struct_name*)0 )->mem_name)

#include <stdio.h>
#define OFFSETOF(struct_name, mem_name) (int)&( ( (struct_name*)0 )->mem_name)
struct S
{
	int a;
	short b;
	int c;
	char d;
};

int main()
{
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, a));
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, b));
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, c));
	printf("%d\n", OFFSETOF(struct S, d));

	return 0;
}

總結

本篇文章主要講解了如何交換二進制補碼的奇偶位和模擬實現offsetof宏。其中模擬實現offsetof宏是百度曾經考過的原題，希望大家能過掌握。