1. Set or Clear a Specific Bit in a Register

#include <stdio.h>

unsigned char modifyBit(unsigned char reg, int pos, int mode) {
    // Write your code here
    unsigned char mask = (1 << pos);

    if (mode == 1) {
        // Set Bit: 使用 Bitwise OR
        return reg | mask;
    } else {
        // Clear Bit: 使用 Bitwise AND 与 NOT
        return reg & ~mask;
    }
    return 0;
}

int main() {
    unsigned char reg;
    int pos, mode;
    scanf("%hhu %d %d", &reg, &pos, &mode);
    printf("%d", modifyBit(reg, pos, mode));
    return 0;
}

• unsigned char reg: 使用 8-bit 无符号字符类型，这在嵌入式开发中对应一个 8-bit Hardware Register（范围 0-255）。
• int pos: 目标位的索引（Index），取值范围为 0 到 7。
• int mode: 操作模式。1 代表 Set（置位），0代表 Clear（清零）

1. 构造位掩码 (Constructing the Bitmask)

一切操作的基础是生成一个 Bitmask。我们使用左移操作符 $<<$ 将常量 1 移动到目标位置 pos。

• Formula: mask = (1 << pos)
• 效果： 生成一个只有第 pos 位为 1，其余位均为 0 的字节。例如，若 pos = 3，则 mask 为 0000 1000 (Binary)。

2. 置位操作 (Set Bit Logic)

当需要将某一位强制设为 1 时，使用 Bitwise OR (|)。

• Logic: 根据真值表，$1 \mid X = 1$（无论 $X$ 是 0 还是 1），而 $0 \mid X = X$（保持原值）。
• Operation: reg | mask
• 结果： 只有 mask 中为 1 的位（即 pos 位）会被置为 1，寄存器的其他位因与 0 相或而保持不变。

3. 清零操作 (Clear Bit Logic)

当需要将某一位强制设为 0 时，使用 Bitwise AND (&) 结合 Bitwise NOT (~)。

• Step A (Invert Mask): 使用 ~mask 将掩码按位取反。原本只有 pos 位是 1，取反后只有 pos 位是 0，其余全为 1（例如：1111 0111）。
• Step B (Bitwise AND): 根据真值表，0 \& X = 0，而 1 \& X = X。
• Operation: reg & (~mask)
• 结果： 只有 pos 位会因为与 0 相与而被强制归零，其他位因与 1 相与而保持原样。