Question

我必须说我从来没有理由使用按位运算符，但我确信我已经执行了一些可以更有效地完成它们的操作。 “转移”和“OR-ing”如何帮助您更有效地解决问题？

Answer 1

对字符串（字符）使用按位运算

将字母转换为小写：

OR by space =＆gt; (x | ' ')
即使字母已小写
例如。 ('a' | ' ') => 'a'; ('A' | ' ') => 'a'

将信件转换为大写：

AND by underline =＆gt; (x & '_')
即使字母已经大写
例如。 ('a' & '_') => 'A'; ('A' & '_') => 'A'

反转信件的案例：

XOR by space =＆gt; (x ^ ' ')
例如。 ('a' ^ ' ') => 'A'; ('A' ^ ' ') => 'a'

字母位置字母：

AND

chr(31)

binary('11111')

hex('1F')

(x & "\x1F")

结果在1..26范围内，字母大小写不重要
例如。 ('a' & "\x1F") => 1; ('B' & "\x1F") => 2

以字母为单位获取字母位置（仅限大写字母）：

AND

?

(x & '?')

XOR

或

@

(x ^ '@')

例如。 ('C' & '?') => 3; ('Z' ^ '@') => 26

以字母为单位获取字母位置（仅限小写字母）：

XOR

chr(96)

binary('1100000')

hex('60') (x ^ '`')
例如。 ('d' ^ '`') => 4; ('x' ^ '`') => 25

注意：使用英文字母以外的任何内容都会产生垃圾结果

Answer 2

对整数的按位运算（int）

获取最大整数

int maxInt = ~(1 << 31);
int maxInt = (1 << 31) - 1;
int maxInt = (1 << -1) - 1;

获取最小整数

int minInt = 1 << 31;
int minInt = 1 << -1;

获取最长时间

long maxLong = ((long)1 << 127) - 1;

乘以2

n << 1; // n*2

除以2

n >> 1; // n/2

乘以2的第m次幂

n << m;

除以2的第m次幂

n >> m;

检查奇数

(n & 1) == 1;

兑换两个值

a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;

获取绝对值

(n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);

获取最多两个值

b & ((a-b) >> 31) | a & (~(a-b) >> 31);

获取两个值的最小值

a & ((a-b) >> 31) | b & (~(a-b) >> 31);

检查两者是否具有相同的符号

(x ^ y) >= 0;

计算2 ^ n

2 << (n-1);

是否为2的阶乘

n > 0 ? (n & (n - 1)) == 0 : false;

模2 ^ n对m

m & (n - 1);

获取平均值

(x + y) >> 1;
((x ^ y) >> 1) + (x & y);

获取n的第m位（从低到高）

(n >> (m-1)) & 1;

将n的第m位设置为0（从低到高）

n & ~(1 << (m-1));

n + 1

-~n

n - 1

~-n

获取对比号

~n + 1;
(n ^ -1) + 1;

if（x == a）x = b; if（x == b）x = a;

x = a ^ b ^ x;

Answer 3

参见着名的Bit Twiddling Hacks
大多数乘法/除法都是不必要的 - 编译器会自动执行此操作，您只会混淆人。

但是，如果你使用硬件或通信协议，有一堆'检查/设置/切换位N'类型的黑客非常有用。

Answer 4

我用过的频率只有三种：

设置一下： a | = 1＆lt;＆lt;位;
清除一点： a＆amp; =〜（1＆lt;＆lt;＆lt; bit;）
测试一下是否设置了： a＆amp; （1＆lt;＆lt;＆lt; bit ;;

Answer 5

Matters Computational: Ideas, Algorithms, Source Code, by Jorg Arndt (PDF)。这本书包含大量内容，我通过http://www.hackersdelight.org/

的链接找到了它

平均无溢出

计算两个平均值（x + y）/ 2的例程参数x和y是

static inline ulong average(ulong x, ulong y)
// Return floor( (x+y)/2 )
// Use: x+y == ((x&y)<<1) + (x^y)
// that is: sum == carries + sum_without_carries
{
    return (x & y) + ((x ^ y) >> 1);
}

Answer 6

您可以压缩数据，例如整数集合：

查看集合中更频繁出现的整数值
Use short bit-sequences to represent the values which appear more frequently（以及更长的位序列来表示不常出现的值）
连接比特序列：例如，结果比特流中的前3比特可能代表一个整数，然后是接下来的9比特另一个整数等等。

Answer 7

我使用按位运算符有效地实现bitstrings的距离计算。在我的应用程序中，位串用于表示离散空间中的位置（octree，如果您感兴趣，则使用Morton ordering编码）。需要进行距离计算以了解网格上的点是否落在特定半径内。

Answer 8

计算设置位，找到最低/最高设置位，找到nth-from-top / bottom设置位和其他位可能很有用，值得查看bit-twiddling hacks站点。

那就是说，这种事情不是日常重要的。有一个库是有用的，但即使这样，最常见的用途是间接的（例如使用bitset容器）。另外，理想情况下，这些是标准的库函数 - 在某些平台上使用专门的CPU指令可以更好地处理它们。

Answer 9

1）除以2的幂

foo >>= x;（除以2的幂）

foo <<= x;（乘以2的幂）

2）交换

x ^= y;
y = x ^ y;
x ^= y;

Answer 10

虽然通过移位进行乘法/除法看起来很漂亮，但我偶尔需要的是将布尔值压缩成位。为此，您需要按位AND / OR，并且可能需要位移/反转。

Answer 11

我想要一个函数来将数字舍入到下一个最高的2的幂，所以我访问了Bit Twiddling网站，该网站已被多次提出并提出了这个：

i--;
i |= i >> 1;
i |= i >> 2;
i |= i >> 4;
i |= i >> 8;
i |= i >> 16;
i++;

我在size_t类型上使用它。它可能不会在签名类型上发挥出色。如果您担心具有不同大小类型的平台的可移植性，请在适当的位置使用#if SIZE_MAX >= (number)指令代码。

开发人员应该了解哪些有用的按位操作符代码？

11 个答案:

对字符串（字符）使用按位运算