问题

Question

我有一个32位整数，我通过将各个位映射到各种类型的数据来填充数据。

例如，一个部分用于氧气水平。它是0到128之间的值，所以我使用7位。

另一部分用于旋转对象。围绕三个轴x，y和z的旋转总是0度，90度，180度或270度。每个角度都用值0,1,2和3索引，所以我只需要6位。旋转存储为010101，围绕x，y和z旋转90度，或围绕x旋转180度旋转。

有些部分存储为整数值，例如氧气水平，但在需要使用时会转换为枚举。

每个部分在数据整数中彼此相邻布局，从右到左填充位。

Type :    ... | Oxygen  | Rotation |
          --------------------------
Bits:     ... | 0000000 | 000000   |
          --------------------------
Position: ... | 19-25   | 26-31    |
          --------------------------

问题

我想比较两个整数，看看有什么变化。

当一个int的氧气水平为16，另一个为20的氧气水平时，差异为4个单位的增加。当一个旋转在所有轴上为0时，另一个在x周围为90时，差异是围绕x的旋转90度。

我在数据对象上有扩展方法，它允许我将氧气水平作为int值，并将旋转作为四元数。当在delta数据对象上使用它们时，我想获得氧气水平的值4，以及围绕x旋转90度的四元数。

问题

获得两个整数值差异的最有效方法是什么？

可能的方法

我已经考虑过几种不同的方法来解决这个问题。

整数比较

由于数据是整数，我试图简单地从另一个中减去一个。我从一个值为0的int开始，并将氧气水平的位设置为16.我创建了一个新的int，将其氧气水平设置为20，并从最后一个减去第一个，并且delta的氧气水平为4但是当我向整数添加旋转和其他数据时，减法后的结果改变了氧气水平和旋转。

我需要验证我的所有扩展方法是否按预期工作。所有单元测试都成功，但测试可能不够好。

按位比较

另一种方法是使用各种按位运算符在整个整数中分别比较每个位。我使用了一个int，其旋转位设置为x周围90度（位01）。另一个int的x旋转设置为180度（位10）。我正在寻找的delta值是90度（位01），但是我找不到任何合适的运算符来产生该结果。

这个测试让我相信我不能分别比较比特。在旋转索引的情况下，我需要将一对位看作单个值。

BitArray

我阅读了.net的BitArray文档，但无法立即看到使用它会产生任何影响。

比较每个部分

比较每个比特部分将产生我正在寻找的结果。在计算差值之前，旋转位将转换为四元数，然后在将它们设置为数据整数之前转换回位。

这是我希望找到替代方法的方法。我不希望比较器知道数据的结构，我希望找到一个更有效的解决方案。

修改的

我现在看到，在阅读了评论并做了更多测试之后，我的情况更有利的是只得到一个部分的新值，而不是它们改变了多少。任何保持不变的部分都应归零。据我所见，我唯一的选择是分段比较数据。

再次修改

我不确定选择哪个答案是正确答案。我认为我的问题不够具体，对此我很抱歉。

@harold给出的方法在逐位比较时起作用，并且与数据结构无关。

@Pikoh的答案逐节比较，并且可以动态化，以便该方法不需要了解数据结构。

Answer 1

我不确定您想要什么，但使用典型SWAR techniques计算所有字段的模块差异当然是可能的：

z = ((x | H) - (y &~H)) ^ ((x ^~y) & H)

这是SWAP减法的通用公式。对于2位字段H = 0xAAAAAAAA。

由于只有两个位，并且SWAR通常以不同方式处理顶部位（以防止泄漏到下一个字段），所以这些位实际上是完全分开的。

根据新的要求，也没有必要对字段进行丑陋的拆分，例如:(未经测试）

m = x ^ y;
m = (m | (m >> 1)) & 0x55555555;
m *= 3;
z = y & m; // maybe

这里的想法是，如果字段已经改变，则xor将在字段中的某处产生1，然后将字段的所有位OR并将其置于字段的最低位，乘以3将其广播到所有位领域的。＆安培;使用新值在其他地方获取更改的字段和零，但这意味着您无法区分“已更改为0”和“未更改”。使用m您仍可以区分它们。

Answer 2

让我们看看这样的事情是否有助于你：

int data1 = Convert.ToInt32("00000000000000000000000000011100", 2); //sample data
int data2 = Convert.ToInt32("00000000000000000000000000101000", 2);
int xrotationposition = 26; //start positions of data
int yrotationposition = 28;

string xrotationmask = new string('0', xrotationposition) + "11" + 
                   new string('0',30 - xrotationposition); //mask to extract the data
string yrotationmask = new string('0', yrotationposition) + "11" + 
                   new string('0', 30 - yrotationposition);

int xrotation1 = data1 & Convert.ToInt32(xrotationmask, 2); //bit AND
int xrotation2 = data2 & Convert.ToInt32(xrotationmask, 2);

int yrotation1 = data1 & Convert.ToInt32(yrotationmask, 2);
int yrotation2 = data2 & Convert.ToInt32(yrotationmask, 2);

xrotation1 = (xrotation1 >> 30 - xrotationposition); //shift the bits 
                                                     to the lowest part of byte
xrotation2 = (xrotation2 >> 30 - xrotationposition);

yrotation1 = (yrotation1 >> 30 - yrotationposition);
yrotation2 = (yrotation2 >> 30 - yrotationposition);

在执行结束时，您将获得xrotation1=1，xrotation2=2，yrotation1=3和yrotation2=2，这些似乎很容易比较。

希望这有帮助

区分整数的位

问题

问题

可能的方法

整数比较

按位比较

BitArray

比较每个部分

2 个答案: