AND,OR演算の結果について

Question

インターネットで他の方が書いたコードを見て勉強をしていたところ、以下のようなdo-while文がありました。

i = 0;
  do {
    (S)[i] = (char)i;
    i = i + 1;
  } while (i < 0x100);
  x = 0;
  k = 0;
  do {
    j = k & 0x8000000f;
    if (j < 0) {
      j = (j - 1 | 0xfffffff0) + 1;
    }
    x = x + "hoge"[j] + (S)[k];

ここで使用されている以下の部分がどのような演算になり、どのように値が入るのかが分かりません。例えば、変数jに数値の2や10が入ったらどうなるか等知りたくて質問させていただきました。
初歩的な質問で大変恐縮なのですがご教授お願い致します。

j = k & 0x8000000f;
・・・
・・・
j = (j - 1 | 0xfffffff0) + 1;

Answer 1

最初に、kから計算された値がjに入るため、それ以前にjに何が入っていたかは関係なくなります。
仮に、kに2や10が入っていた場合は
k & 0x8000000f;
&演算子は、ビットAND演算子で、ビット単位でのAND演算を行います。
例えば、2をビットで表すと00000010です。
0x0fをビットで表すと00001111になります。(上の方は省略)
1bit単位でANDを取ってゆきます、
AND演算は、
0 & 0 = 0
0 & 1 = 0
1 & 0 = 0
1 & 1 = 1
ですので、
00000010 & 00001111→00000010になります。

10の場合は、00001010ですので、これも同様にして、00001010となります。
両方ともこの段階では何も変わりません。

次に(j - 1 | 0xfffffff0) + 1;を行いますが、まずは演算子の優先順位で
-(減算)は|(ビットOR)よりも優先されるため、

2は1に、10は9になります。
それをビット演算します、|はORなので、
1=00000001と0xf0=11110000をビット単位でORすると、11110001になります。
9=00001001と0xf0=11110000をビット単位でORすると、11111001になります。
それぞれに、+1するので…
1111...11110010と1111...11111010になります。
16進数に戻せば、
2→0xfffffff2と10(0x0a)→0xfffffffa
になります。

とりあえず、行われている計算をただ辿ると、こんな感じです。

Comments

[ppon]

詳細な解説をありがとうございます。
とても勉強になりました！！
kに正の値が入っていれば特段値は変わらないのですね。
何故このような計算方法を使うのかはまだ理解できませんが、ご回答ありがとうございました！

Answer 2

ここで使用されている以下の部分がどのような演算になり、どのように値が入るのかが分かりません。

「ビットごとのOR」や「ビットごとのAND」と呼ばれる演算です。

Comments

[ppon]

御回答ありがとうございました！