Question

我正在尝试优化一些打包和解包例程。为了进行打包，我需要计算存储整数值所需的位数。这是当前的代码。

if (n == -1) return 32;
if (n == 0) return 1;
int r = 0;
while (n)
{
    ++r;
    n >>= 1;
}
return r;

Answer 1

非便携式，使用大多数现代架构上提供的位扫描反向操作码。它在Visual C ++中作为intrinsic公开。

Portly，问题中的代码不需要边缘案例处理。为什么需要一位存储0？无论如何，我会忽略问题的边缘。胆量可以有效地完成：

if (n >> 16) { r += 16; n >>= 16; }
if (n >>  8) { r +=  8; n >>=  8; }
if (n >>  4) { r +=  4; n >>=  4; }
if (n >>  2) { r +=  2; n >>=  2; }
if (n - 1) ++r;

Answer 2

您希望确定数字的整数对数基数2（l =最高位集）。 Sean Anderson的“Bit Twiddling Hacks”页面有几种方法，从循环中明显的计数位到使用表查找的版本。请注意，如果这种可移植性对您很重要，那么所演示的大多数方法都需要稍微修改才能使用64位整数。

http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#IntegerLogObvious

只需确保在unsigned版本的数字上进行任何用于计算最高位集的转换，因为编译器实现可能会或可能不签名扩展{{1对有符号值进行操作。

Answer 3

你要做的是找到最重要的一点。有些架构只是为了这个目的而有一个特殊的指令。对于那些不这样做的人，请使用表查找方法。

创建一个包含256个条目的表，其中每个元素标识最高位。

循环遍历数字中的每个字节，或者使用一些if语句来查找最高阶非零字节。

我会让你从这里休息。

Answer 4

你必须检查执行时间以确定粒度，但我的猜测是，一次做4位，然后一次恢复到一位会使它更快。日志操作可能比逻辑/位操作慢。

if (n < 0) return 32;
int r = 0;
while (n && 0x7FFFFFF0) {
  r+=4;
  n >>= 4; }
while (n) {
  r++;
  n >>= 1; }
return r;

Answer 5

进行二分搜索而不是线性搜索。

if ((n >> 16) != 0)
{
    r += 16;
    n >>= 16;
}

if ((n >> 8) != 0)
{
    r += 8;
    n >>= 8;        
}

if ((n >> 4) != 0)
{
    r += 4;
    n >>= 4;        
}

// etc.

如果您的硬件具有位扫描反转，则更快的方法是用汇编语言编写例程。为了保持代码的可移植性，你可以做到

#ifdef ARCHITECTURE_WITH_BSR
   asm // ...
#else
   // Use the approach shown above
#endif

Answer 6

number_of_bits = log2(integer_number)

四舍五入到更高的整数。

计算存储数字所需位数的最快方法是什么

6 个答案: