Ｃ言語超初心者・シフト演算の問題で質問です

質問

問題集を読んでいて、突然わからない記号が出てきました。
１８行目、２５行目の意味がさっぱりわかりません。
自分で調べてみたのですが、左に動くと２倍右に動くと1/2倍というのはどこにも書いてあり、理解できたのですがそれがどうこの問題とつながっていて、回答が１～３まであるのに、０と１で表現するの？２５行目の0x3は、１６進数かなぁと思うのですが、それが＆と組み合わさると・・・？？？？？？とか混乱してました・・・ＧＷ中にでもご回答いただけたらと思います。よろしくお願いいたします。

Q.「よい」「ふつう」「悪い」の３択で答えるアンケートが４問ある。アンケートに回答を記録するにあたり、１問の回答を
１つの変数に格納していたのでは効率が悪いので、２ビットに１問ずつ詰め込んで保存する。そうすれば一人分の回答を
保存するのにchar型の変数１つですむ。４つの回答をキーボードから入力して、実行例のように格納しなさい。

■回答の保存

char型変数

７ｂｉｔ６ｂｉｔ（問４の回答）５ｂｉｔ４ｂｉｔ（問３の回答）３ｂｉｔ２ｂｉｔ（問２の回答）１ｂｉｔ０ｂｉｔ（問１の回答）

■実行例

問１：３
問２：２
問３：１
問４：３
回答一覧
問１問２問３問４
　３　２　１　３

1:/************アンケートの回答の記録************/
2:
3:
4:#include<stdio.h>
5:#define N 4
6:
7:main(){
8: //ローカル変数の宣言
9: char ans; //回答を記録する
10: int work; //作業用
11: int i; //回数のカウント
12:
13: //入力と回答の記録
14: ans=0; //初期化
15: for(i=0;i<N;i++){
16: printf("問%d:",i+1);
17: scanf("%d",&work);
18: ans|=(work<<i*2);
19: }
20:
21: //結果の表示
22: printf("\n回答一覧\n");
23: printf("問１問２問３問４\n");
24: for(i=0;i<N;i++){
25: work=(ans>>(i*2))&0x3;
26: printf("%d",work);
27: }
28: printf("\n");
29:}

回答No.3

php504 · ベストアンサー

それぞれの値を2進数で表示すると( )のようになります。
問１：３ (00 00 00 11)
問２：２ (00 00 00 10)
問３：１ (00 00 00 01)
問４：３ (00 00 00 11)
これをそれぞれのビット位置に移動するには
問１：３ (00 00 00 11) 0ビット左シフト
問２：２ (00 00 10 00) 2ビット左シフト
問３：１ (00 01 00 00) 4ビット左シフト
問４：３ (11 00 00 00) 6ビット左シフト
のように(問数-1)*2ビットシフトすればいいことになります。
プログラム上では問数は0-3なのでそのまま2倍して大丈夫ですね。
4問を1つにまとめたら
11 01 10 11
になります
ここから2問目の答えを取得する場合さっきとは逆に右に(問数-1)*2ビットシフトします
00 11 01 10
このままですと他の問の答えも含んでいるので一番下の2ビットだけにする必要があります。
それには必要な部分だけ1にした数字で & (and)すればOKです。
00 11 01 10
00 00 00 11 (16進数で0x3、10進数でも3なので同じですが)
この2個を & すると問2の答えの
00 00 00 10
が求められるわけです。
25行目の0x3はこの数字です

お礼

へえ～～このプログラムにはこんな深い内容が込められているのですね！
なるほど、移動させて&で消すあたり、面白いです☆彡
非常に参考になりました。ありがとうございます！！

回答No.2

Tacosan

絵を使って理解する方がいいかも....
以下, ans を 8ビットと仮定します.
aa, bb, cc, dd を問1～問4 の回答としたときに
ans = [dd][cc][bb][aa]
と入れたいわけです. すると, 例えば問3 の回答である cc が来たときには
ans = [00][00][bb][aa]
と入っていて, これを
ans = [00][cc][bb][aa]
としたいわけです. すると, 「cc を 4ビット左にシフトして or をとればいい」ということがわかります. 問3 ということは i = 2 だから「2*iビット左シフトする」ということになります.

お礼

お返事ありがとうございます！
左にシフトしてorをとることで１つの変数に横一列に保存するのですね。
それとは別に、表示は考えるんですね～～。
ですよね？？・＿・；

回答No.1

SAYKA

>１６進数かなぁと
>18: ans|=(work<<i*2);
>25: work=(ans>>(i*2))&0x3;

数の表現の仕方が複数有るだけ。中身は一緒。
現実世界でも有るでしょ。
　1時間=60分=1/24日=3600秒　(単位は違うけど指している値は同一)

空白入れると　判りやすくなるんじゃない？
18:
　ans |= ( work << i * 2 ) ;
25:
　work = ( ans >> (i*2) ) & 0x3 ;

補足

さっそくのお返事ありがとうございます！！
ans=ans|(work<<i*2)だから、問１はans=0|(work<<2)となって、
論理和だから、どちらかが１なら１か、両方０なら０で・・・
workを２ビット左へ移動するということは・・・下位ビットに０が入って・・・ココからが難しいです＞＜；