INF1018 - Software Básico

Operações bit a bit

Considere uma variavel C, de nome x, do tipo unsigned int. Escreva expressões que, utilizando operações de manipulação de bits, obtenham os seguintes valores:
- um valor de 32 bits com o byte menos significativo igual ao byte correspondente de x e todos os outros bits iguais a 0;
- um valor de 32 bits com o byte mais significativo com todos os bits iguais a '1' e os outros bytes com o mesmo valor dos bytes correspondentes de x.
Como exemplo, se o valor de x for 0x87654321, o resultado da avaliação da primeira expressão deverá ser 0x00000021 e o da segunda deverá ser 0xFF654321
Complete o programa abaixo com as suas expressões, compile-o e o execute para verificar se elas estão corretas:
```
#include <stdio.h>
int main(void) {
  unsigned int x = 0x87654321;
  unsigned int y, z;

  /* o byte menos significativo de x e os outros bits em 0 */
  y = ...;

  /* o byte mais significativo com todos os bits em '1' 
     e os outros bytes com o mesmo valor dos bytes de x */
  z = ...;

  printf("%08x %08x\n", y, z);
}
```

Escreva uma função que verifique se o número de bits '1' de um inteiro sem sinal é ímpar:
```
int odd_ones(unsigned int x);
```
Sua função deve retornar 0 se o número de bits '1' for par, e um valor diferente de 0 se o número de bits '1' for ímpar.
Atenção: sua função NÃO PODE usar o operador % para testar se um número é par ou ímpar!
Teste sua função odd_ones com diferentes valores de entrada, não esquecendo de verificar se os resultados obtidos estão corretos! Por exemplo, teste os valores 0x01010101 (número par de bits 1) e 0x01030101 (número ímpar de bits 1):
```
#include <stdio.h>

int odd_ones(unsigned int x) {
  /* escreva seu código aqui */
}
int main() {
  printf("%x tem numero %s de bits\n",0x01010101,odd_ones(0x01010101) ? "impar":"par");
  printf("%x tem numero %s de bits\n",0x01030101,odd_ones(0x01030101) ? "impar":"par");
  return 0;
}
```
Algoritmos de criptografia usam ticamente diversas operações de manipulação de bits. Algumas dessas operações não são oferecidas diretamente por C, mas podem ser implementadas a partir de suas operações básicas (and, or, shift).
1. Implemente em C a operação switch_byte, que troca as duas "metades" de um byte. Por exemplo, se sua função receber como parâmetro o valor 0xAB ela deverá retornar 0xBA. O protótipo de sua função deverá ser
```
unsigned char switch_byte(unsigned char x);
```
  Escreva uma função main e teste sua função switch_byte.
2. Implemente agora a operação rotate_left (também chamada de "circular left shift").
```
unsigned char rotate_left(unsigned char x, int n);
```
  Assim como um "left shift" (<<), ela desloca seu operando "n" bits para a esquerda. Porém, ao invés de preencher as posições livres à direita com zeros, ela as preenche com os "n" bits removidos pelo deslocamento.
  Considere, por exemplo, o valor 0x61 (0110 0001).
  - um "rotate left" de 1 bit resulta no valor 0xc2 (1100 0010)
  - um "rotate left" de 2 bits resulta no valor 0x85 (1000 0101)
  - um "rotate left" de 7 bits resulta no valor 0xb0 (1011 0000)
  Incorpore à sua função main testes para a função rotate_left, experimentando alguns valores diferentes para o deslocamento.
  Obs: você pode assumir que o valor do deslocamento será sempre um valor inteiro maior que 0 e menor que 8.