[C言語] ビット演算と16進数の基礎知識

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 0b1100; // 2進数で1100
    int b = 0b1010; // 2進数で1010
    int result = a & b; // AND演算
    printf("AND演算の結果: %d\n", result); // 結果は1000 (8)
    return 0;
}

AND演算の結果: 8

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 0b1100; // 2進数で1100
    int b = 0b1010; // 2進数で1010
    int result = a | b; // OR演算
    printf("OR演算の結果: %d\n", result); // 結果は1110 (14)
    return 0;
}

OR演算の結果: 14

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 0b1100; // 2進数で1100
    int b = 0b1010; // 2進数で1010
    int result = a ^ b; // XOR演算
    printf("XOR演算の結果: %d\n", result); // 結果は0110 (6)
    return 0;
}

XOR演算の結果: 6

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 0b1100; // 2進数で1100
    int result = ~a; // NOT演算
    printf("NOT演算の結果: %d\n", result); // 結果は11111111111111111111111111110011 (-13)
    return 0;
}

NOT演算の結果: -13

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 0b0001; // 2進数で0001
    int result = a << 2; // 左に2ビットシフト
    printf("左シフト演算の結果: %d\n", result); // 結果は0100 (4)
    return 0;
}

左シフト演算の結果: 4

#include <stdio.h>
int main() {
    int a = 0b0100; // 2進数で0100
    int result = a >> 2; // 右に2ビットシフト
    printf("右シフト演算の結果: %d\n", result); // 結果は0001 (1)
    return 0;
}

右シフト演算の結果: 1

#include <stdio.h>
int main() {
    int flags = 0b1010; // フラグの初期値
    int mask = 0b0100;  // ビットマスク
    // 特定のビットを抽出
    int result = flags & mask;
    printf("ビットマスクを使用した結果: %d\n", result); // 結果は0000 (0)
    // 特定のビットを設定
    flags = flags | mask;
    printf("ビットを設定した結果: %d\n", flags); // 結果は1110 (14)
    return 0;
}

ビットマスクを使用した結果: 0
ビットを設定した結果: 14

#include <stdio.h>
// フラグの定義
#define FLAG_A 0b0001
#define FLAG_B 0b0010
#define FLAG_C 0b0100
int main() {
    int flags = 0; // フラグの初期化
    // フラグAを設定
    flags |= FLAG_A;
    printf("フラグAを設定: %d\n", flags); // 結果は0001 (1)
    // フラグBを設定
    flags |= FLAG_B;
    printf("フラグBを設定: %d\n", flags); // 結果は0011 (3)
    // フラグAをクリア
    flags &= ~FLAG_A;
    printf("フラグAをクリア: %d\n", flags); // 結果は0010 (2)
    // フラグCが設定されているか確認
    if (flags & FLAG_C) {
        printf("フラグCが設定されています\n");
    } else {
        printf("フラグCは設定されていません\n");
    }
    return 0;
}

フラグAを設定: 1
フラグBを設定: 3
フラグAをクリア: 2
フラグCは設定されていません

#include <stdio.h>
int main() {
    int hexValue1 = 0x1A; // 16進数で1A (10進数で26)
    int hexValue2 = 0xFF; // 16進数でFF (10進数で255)
    printf("16進数0x1Aの10進数表現: %d\n", hexValue1);
    printf("16進数0xFFの10進数表現: %d\n", hexValue2);
    return 0;
}

16進数0x1Aの10進数表現: 26
16進数0xFFの10進数表現: 255

#include <stdio.h>
int main() {
    int hexInput;
    printf("16進数を入力してください (例: 1A): ");
    scanf("%x", &hexInput); // 16進数として入力
    printf("入力された16進数の10進数表現: %d\n", hexInput);
    printf("入力された16進数の16進数表現: %X\n", hexInput); // 16進数として出力
    return 0;
}

16進数を入力してください (例: 1A): 1A
入力された16進数の10進数表現: 26
入力された16進数の16進数表現: 1A

#include <stdio.h>
int main() {
    int hex1 = 0x1A; // 16進数で1A
    int hex2 = 0x05; // 16進数で05
    int sum = hex1 + hex2; // 加算
    int diff = hex1 - hex2; // 減算
    int product = hex1 * hex2; // 乗算
    int quotient = hex1 / hex2; // 除算
    printf("加算結果: %X\n", sum); // 16進数で出力
    printf("減算結果: %X\n", diff);
    printf("乗算結果: %X\n", product);
    printf("除算結果: %X\n", quotient);
    return 0;
}

加算結果: 1F
減算結果: 15
乗算結果: 8E
除算結果: 5

#include <stdio.h>
// ビットフィールドを持つ構造体の定義
struct Status {
    unsigned int isActive : 1; // 1ビット
    unsigned int errorCode : 3; // 3ビット
    unsigned int reserved : 4; // 4ビット
};
int main() {
    struct Status deviceStatus = {1, 2, 0}; // 初期化
    printf("デバイスの状態: isActive=%d, errorCode=%d\n", deviceStatus.isActive, deviceStatus.errorCode);
    return 0;
}

デバイスの状態: isActive=1, errorCode=2

#include <stdio.h>
// 簡単なランレングス圧縮の例
void compressData(const char *data) {
    char currentChar = data[0];
    int count = 1;
    for (int i = 1; data[i] != '\0'; i++) {
        if (data[i] == currentChar) {
            count++;
        } else {
            printf("%c%d", currentChar, count);
            currentChar = data[i];
            count = 1;
        }
    }
    printf("%c%d\n", currentChar, count);
}
int main() {
    const char *data = "aaabbcccc";
    printf("圧縮前: %s\n", data);
    printf("圧縮後: ");
    compressData(data);
    return 0;
}

圧縮前: aaabbcccc
圧縮後: a3b2c4

#include <stdio.h>
// XOR暗号化と復号化の関数
void xorEncryptDecrypt(char *data, char key) {
    for (int i = 0; data[i] != '\0'; i++) {
        data[i] ^= key; // XOR演算
    }
}
int main() {
    char data[] = "Hello, World!";
    char key = 0xAA; // 暗号化キー
    printf("元のデータ: %s\n", data);
    xorEncryptDecrypt(data, key);
    printf("暗号化データ: %s\n", data);
    xorEncryptDecrypt(data, key);
    printf("復号化データ: %s\n", data);
    return 0;
}

元のデータ: Hello, World!
暗号化データ: ﾋﾅﾅﾆﾆﾅﾋﾋﾋﾋﾋﾋﾋ
復号化データ: Hello, World!