Question

我有一个由64位组成的位字段：

long bitfield = 0;

我可以按如下方式设置给定索引的位：

void Set(long index)
{
   bitfield |= 1L << (int)(index % 64);
}

即。如果索引是0,64,128，...则设置位0，如果索引是1,65,129，...则设置位1，依此类推。

问题：给定索引和计数（或者上下索引），如何在不使用循环的情况下设置此范围内所有索引的位？

Answer 1

long SetRangeMask(int lower, int upper)     // 3..7
{
   if (! (lower <= upper)) throw new ArgumentException("...");

   int size = upper - lower + 1;            // 7 - 3 + 1 = 5
   if (size >= 64) return -1;
   long mask = (1 << size) - 1;             // #00100000 - 1  = #000011111
   return mask << lower | mask >> -lower;   // #00011111 << 3 = #011111000
}

Answer 2

您可以使用查找表来组合位掩码

一个真正的简单方法，没有考虑特殊情况或优化，如这些问题，如下所示：

 static readonly private long[] maskLUT = new long[64,64] { /* generated */ };

 void SetRange(long lobit, long hibit)
 {
     lobit %= 64;
     hibit %= 64;

     bitfield |= lobit<hibit? maskLUT[lobit,hibit] : maskLUT[hibit,lobit];
 }

思考：

您可能会考虑给定[lobit...hibit]的优化，如果hibit-lobit＆gt; = 64，您可以一次设置所有位。
考虑到两个边界都可以环绕（或者首先包裹两个边界，或者环绕lobit这个事实，有一些想法被放在区域的连通性中，并使用delta从包装边界中找到hibit，就像之前提到的优化一样？）

Answer 3

您可以使用2 ^x -1来创建一个x位长的掩码，然后将其移位并将其移入，如下所示：

void Set( int index, int count ) {
  bitfield |= (long)(Math.Pow( 2, count ) - 1) << ((index-count) % 64);
}

更新：我认为Math.Pow可以优化左移两个的力量，但可能不会。如果是这种情况，您可以通过将Math.Pow的调用替换为相应的左移来获得更多性能：

public void Set( int index, int count ) {
  bitfield |= ((2 << count - 1) - 1) << ((index-count) % 64);
}

在圆形位字段中设置位范围

3 个答案: