Question

我有以下代码：

(defn BitScanReverse [^Long bit-board]
  (loop [value bit-board r 0]
    (cond
      (> value 0x00000000FFFFFFFF) (recur (unsigned-bit-shift-right value 32) (+ r 32))
      (> value 0x000000000000FFFF) (recur (unsigned-bit-shift-right value 16) (+ r 16))
      (> value 0x00000000000000FF) (recur (unsigned-bit-shift-right value 8) (+ r 8))
      (> value 0x000000000000000F) (recur (unsigned-bit-shift-right value 4) (+ r 4))
      (> value 0x0000000000000003) (recur (unsigned-bit-shift-right value 2) (+ r 2))
      (> value 0x0000000000000001) (recur (unsigned-bit-shift-right value 1) (+ r 1))
      :else r)))

它返回在位板中找到的最后一位的索引。问题是当我尝试运行时：（BitScanReverse 18446462598732840960）;;期待63。它给了我： IllegalArgumentException超出范围的值：18446462598732840960 clojure.lang.RT.longCast（RT.java:1134）

这个位板是黑色棋子的初始位置。问题是在clojure（以及java）中签署了long。我曾尝试使用BigInt，但它不允许进行位操作。

有什么建议吗？

Answer 1

这是使用位测试而不是循环的快速且非常脏的反向扫描实现，这可能会或可能不会更有效。

(defn rev-test [^long n ^long x] (bit-test x n))
(defn BitScanReverse [^long bit-board](condp rev-test bit-board
0 0,1 1,2 2,3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,8 8,9 9,10 10,11 11,12 12,13 13,14 14,15 15,16 16,17 17,18 18,19 19,20 20,21 21,22 22,23 23,24 24,25 25,26 26,27 27,28 28,29 29,30 30,31 31,32 32,33 33,34 34,35 35,36 36,37 37,38 38,39 39,40 40,41 41,42 42,43 43,44 44,45 45,46 46,47 47,48 48,49 49,50 50,51 51,52 52,53 53,54 54,55 55,56 56,57 57,58 58,59 59,60 60,61 61,62 62,63 63))

这将最低有效位视为0，就像比特测试一样，就像0索引数组一样，所以我认为它与你的实现不一样。在生成输入时，您将被限制为具有正符号文字的63位，但您仍然可以将符号位用作第64位。尝试使用一个辅助方法来构造所需的数字，并使用稍高的抽象级别，例如这个fn将最高有效32位和最低有效32位作为两个args。这可能写成一个宏，但我没有足够的经验写一个，并确保它会工作。

(defn bitboard [^long upper ^long lower]
    (bit-or (bit-shift-left upper 32)
            (bit-and lower 0xffffffff)))

重要的是，对于性能，^ Long是盒装的，我认为^ long可能不会在适当的情况下装箱。数字原始数组是我发现的少数情况之一，其中原语确实是它们应该在JVM上的内容（字节数组将始终是一个字节数组，具有连续的8位内存块，但声明了一个字节由于对齐优化，即使在Java中，也可以占用超过8位的内存。我强烈建议使用ztellman的primitive-math库来查找Clojure中数学需要反射的情况，这种情况经常出现，对于像这样的位错误代码非常重要。

Answer 2

使用Java BitSet作为@assylias建议，给出一个简单的解决方案：

(import 'java.util.BitSet)

(defn bit-scan-reverse [^long bit-board]
  (let [board (BitSet/valueOf (long-array [bit-board]))]
    (.previousSetBit board 63)))

修改由于long已签名，因此上述解决方案无效。继续使用BitSet进行搜索，我提出了：

(defn bit-scan-reverse2 [bit-board] (let [board (-> (biginteger bit-board) ; coerce to BigInteger .toByteArray ; as byte[] big-endian reverse ; to little-endian byte-array BitSet/valueOf) max-index (.size board)] (.previousSetBit board max-index)))

哪种方法很好但看起来很复杂。然后查看BigInteger doc，我找到了实际回答问题的bitLength()方法：



bitLength（）：返回此BigInteger的最小二进制补码表示中的位数，不包括符号位。


由于我们只关心电路板表示的正数，所以可以使用这个bitLength()方法找到64位电路板中最左边的位：

(defn bit-scan-reverse3 [bit-board] (-> bit-board biginteger .bitLength dec)) (map bit-scan-reverse3 '(0xFFFF000000000000 0x0 0x1 0xF 0xFFF)) user> 63 -1 0 3 11

**结束编辑**

在性能方面，我测试了3个版本，它为这个快速工作台提供了非常相似的时间（~10ns）。 BitScanReverse2是@notostraca提供的解决方案：

(require '[clojure.data.generators :as gen]) (require '[criterium.core :as c]) (let [bunch-of-longs (doall (take 10000 (filter (partial < 0) (repeatedly gen/long))))] (c/quick-bench (map BitScanReverse bunch-of-longs)) (c/quick-bench (map BitScanReverse2 bunch-of-longs)) (c/quick-bench (map bit-scan-reverse bunch-of-longs)) (c/quick-bench (map bit-scan-reverse2 bunch-of-longs)) (c/quick-bench (map bit-scan-reverse3 bunch-of-longs)))

如何在Clojure中的Bits Operations中使用无符号64位变量？

2 个答案: