Сдвиг и маска

[IgnisFatuus]

Товарищи, подскажите пожалуйста где у меня косяк?

Имеется 16 бит числа. Биты  с 15 по 11 - это часы от 0 до 23, биты 10-5 это минуты, биты 4-0 это секунды.

Код: (C)

//Шаг первый - делаю некие действия, получаю число
int time = 41805

//в битовом представлении это
1010 0011 0100 1101


//мне нужны биты  1010 0 ...
//я делаю
int hours = ((time &  0xF800 ) >> 11);

//результат 19...
//но 10100 - это же 20!!!!

//Дубль 2 - делаю некие действия, получаю число
int time = 42280

//в битовом представлении это
1010 0101 0010 1000

//мне нужны биты  1010 0 ...
//я делаю

int hours = ((time &  0xF800 ) >> 11);
//результат 20...
//Как так???
 

[Finch]

Код: (C++)

#include <stdio.h>

int main() {
        //Шаг первый - делаю некие действия, получаю число
int time = 41805;

//в битовом представлении это
//1010 0011 0100 1101


//мне нужны биты  1010 0 ...
//я делаю
int hours = ((time &  0xF800 ) >> 11);


//результат 19...
//но 10100 - это же 20!!!!
        printf("Result 1 = %d\n", hours);

//Дубль 2 - делаю некие действия, получаю число
time = 42280;

//в битовом представлении это
//1010 0101 0010 1000

//мне нужны биты  1010 0 ...
//я делаю

hours = ((time &  0xF800 ) >> 11);
//результат 20...
//Как так???
        printf("Result 2 = %d\n", hours);
        return 0;
}

$ g++ ignis.cpp -o ignis
$ ./ignis
Result 1 = 20
Result 2 = 20
$

Что я делаю не так?

[IgnisFatuus]

Хм... А сдвиг от платформы зависит? А то у меня это наблюдалось на Android, там ARM. Вы, как я понимаю, это проверяли под x86 ?

[Finch]

Можно сделать unsigned int time; Eсли тип int 16 разрядный. знаковый бит может вводить поправки. Хотя не думаю. Нужно читать доку по ARM как там реализованы сдвиги.

[darkelf]

Судя по полученному значению похоже, что это действительно возникает из-за использования int, вместо unsigned int.
Кстати посмотрел стандарт - параграф 6.5.7 пункт 5:

The result of E1 >> E2 is E1 right-shifted E2 bit positions. If E1 has an unsigned type or if E1 has a signed type and a nonnegative value, the value of the result is the integral part of the quotient of E1/2(^E2). If E1 has a signed type and a negative value, the resulting value is implementation-defined.

[IgnisFatuus]

Помогло, спасибо. Однако, видимо, я что - то еще упускаю.Дело в том, что я занимаюсь изучением библиотеки FatFS и  там- то эта проблема и возникла - дата и время там хранятся в своем формате, есть double word переменная 16 бит даты и 16 бит со временем.

Код: (C++)

bit31:25
Year origin from the 1980 (0..127)
bit24:21
Month (1..12)
bit20:16
Day of the month(1..31)
bit15:11
Hour (0..23)
bit10:5
Minute (0..59)
bit4:0
Second / 2 (0..29)

Накидал тут простенькую программку, чтобы глянуть - а правильно будет время обрабатываться потом - вот что получилось :

Код: (C++)

#include <iostream>
#include <string.h>
typedef unsigned long    DWORD;
typedef unsigned short    WORD;
int main() {
    time_t t = time(NULL);
    struct tm tm_ = *localtime(&t);
    WORD date;
    WORD time;
    DWORD variable = ((DWORD)(tm_.tm_year - 80) << 25)
                   | (((DWORD)tm_.tm_mon + 1) << 21)
                   | ((DWORD)tm_.tm_mday << 16)
                   | ((DWORD)tm_.tm_hour << 11)
                   | ((DWORD)tm_.tm_min << 5)
                   | ((DWORD)((tm_.tm_sec >> 1)));
    memcpy(&time, &variable, sizeof(time));
    date = (variable>> 16);
    std::cout << "time = " << time << std::endl;
    std::cout << "date = " << date << std::endl;
    tm last_mod;
    last_mod.tm_year = (((date & 0xFE00) >> 9) + 80);
    last_mod.tm_mon = ((date & 0x1E0) >> 5);
    if(last_mod.tm_mon != 0) last_mod.tm_mon -=1;
    last_mod.tm_mday = ((date & 0x1F));
    int result_s = (((int)time & (int)0xF800) >> 11);
    last_mod.tm_hour = (unsigned)result_s;
    last_mod.tm_min = ((time & 0x7E0) >> 5);
    last_mod.tm_sec = ((time & 0x1F));
    std::cout << "create TS   " << mktime(&tm_) << std::endl;
    std::cout << "restored TS " <<   mktime(&last_mod) << std::endl;
    return 0;
}

На x86 вывод -
time = 27725
date = 18165
create TS    1437474866
restored TS 1437471253

хотя я проверил все цифры (дата и время, год, месяц) полностью совпадают..

[darkelf]

Вы при обратном пересчёте забыли секунды умножить на 2.

Код: (C)

#include <time.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
typedef unsigned long    DWORD;
typedef unsigned short    WORD;
int main(void) {
    time_t t = time(NULL);
    struct tm tm_ = *gmtime(&t);
    WORD wdate;
    WORD wtime;
    DWORD variable = ((DWORD)(tm_.tm_year - 80) << 25)
                   | ((DWORD)(tm_.tm_mon + 1) << 21)
                   | ((DWORD)tm_.tm_mday << 16)
                   | ((DWORD)tm_.tm_hour << 11)
                   | ((DWORD)tm_.tm_min << 5)
                   | ((DWORD)((tm_.tm_sec >> 1)));
    printf("variable = %u (%x)\n", variable, variable);
    wtime = (variable & 0xffff);
    wdate = (variable >> 16);
    printf("time = %u (%x)\n", wtime, wtime);
    printf("date = %u (%x)\n", wdate, wdate);

    struct tm last_mod = { 0 };
    last_mod.tm_year = (((wdate >> 9) & 0x7F) + 80);
    last_mod.tm_mon = (((wdate >> 5) & 0xF) - 1);
    last_mod.tm_mday = ((wdate & 0x1F));
    last_mod.tm_hour = ((wtime >> 11) & 0x1F);
    last_mod.tm_min = ((wtime  >> 5) & 0x3F);
    last_mod.tm_sec = ((wtime & 0x1F) << 1);

    t = mktime(&tm_);
    printf("create TS %u (%x)\n", t, t);
    t = mktime(&last_mod);
    printf("create TS %u (%x)\n", t, t);
    return 0;
}

[Dale]

Пара вопросов по ходу:

1. Как у этой модели ARM обстоит дело с endianness?
2. Не проще ли вместо чехарды со сдвигами и масками использовать bit fields?

[IgnisFatuus]

Огромное спасибо, все раработало.

Стало быть надо было еще поменять очередность сдвига и наложения маски?

[darkelf]

Наверное не надо, у меня просто такой стиль кода. Если Вы в своём варианте добавите умножение секунд на 2:

Код: (C++)

-     last_mod.tm_sec = ((time & 0x1F));
+     last_mod.tm_sec = ((time & 0x1F) << 1);
 

, то заработает и Ваш вариант.

[IgnisFatuus]

Проблема была еще и в "прогреве буфера" ...

Код: (C++)

//у меня
tm last_mod;

//у Вас...
tm last_mod = {0};

Еще раз огромное спасибо!

[darkelf]

ну, не совсем "прогрев" - на самом деле, там есть признак учёта летнего/зимнего времени  tm_isdst , который, может "неожиданно" влиять на результат. Лучше инициализировать структуры заполняемые по-частям, что-бы потом не иметь непонятных эффектов.

Ну и ещё у меня там gmtime(), опять-же что-бы временная зона не влияла на результат.

[IgnisFatuus]

Работает и с моим localtime(), только надо как раз прогреть и секунды умножить.

[RXL]

Код: (C)

typedef unsigned long    DWORD;
typedef unsigned short    WORD;

Другой проц и все сломается. Есть такой stdint.h — не пробовал? int8_t, uint8_t, int16_t, uint16_t, int32_t, uint32_t, int64_t, uint64_t.
И полезно включать больше варнингов при компиляции: смешанные знаково‑бесзнаковые операции могут быть источником неожиданных проблем.