字节半字节反转的两种实现方案对比及相关技术疑问

我正在学习加密技术，研究字节半字节反转的实现方法（例如：0xF5 => 0x5F）。我自己提出的实现方案如下：

byte >> 4 | (byte & 0x0F) << 4

而在网上找到的类似方案多了一个左半字节掩码操作：

(byte & 0xF0) >> 4 | (byte & 0x0F) << 4

这个带掩码的方案二进制执行过程如下：

# 提取右半字节并左移四位
[0xF5] 1111 0101       # 原始值
[0x0F] 0000 1111 &     # 掩码保留右半字节
[0x05] 0000 0101 =     # 提取出的右半字节
[0x50] 0101 0000 << 4  # 左移四位

# 提取左半字节并右移四位
[0xF5] 1111 0101       # 原始值
[0xF0] 1111 0000 &     # 掩码保留左半字节
[0xF0] 1111 0000 =     # 提取出的左半字节
[0x0F] 0000 1111 >> 4  # 右移四位

# 合并两个移位后的半字节
[0x0F] 0000 1111       # 右移后的左半字节
[0x50] 0101 0000 |     # 左移后的右半字节
[0x5F] 0101 1111 =     # 最终结果

场景分析 #

我认为带左半字节掩码的方案适用于处理大于1字节的数据类型且仅关注最低有效字节的场景：如果不做掩码就直接右移，高位字节的位会传播到最低有效字节的左半部分，因此这种场景下左半字节掩码是必要的，示例如下：

# 未掩码直接右移时，高位比特侵入最低有效字节
[0x0AF5] 0000 1010 1111 0101
[0x00AF] 0000 0000 1010 1111 >> 4

但如果确实只处理1字节的数据，右移4位后左半字节的位会被自动清零，此时左半字节掩码是不是属于冗余操作？

[0xF5] 1111 0101
[0x0F] 0000 1111 >> 4

疑问与补充 #

是否存在其他我没考虑到的、必须使用左半字节掩码的情况（比如不同系统的差异）？我的上述理解是否正确，还有哪些需要注意的点？

以下是用于说明的示例代码：

typedef uint8_t byte;

static inline
byte swap_nibbles(byte bits) {
    return bits >> 4 | (bits & 0x0F) << 4;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Legended