C：在O（1）

Question

现在，我知道设置数字的第i位的方法是使用移位运算符移位1直到达到所需位，然后只是或者数字。 但是这个过程是O（数字的长度），因为将数字移到第i个位置就像遍历那里，对吧？ 如果我错了，请纠正我。

这是我的代码：

x = x| (1<<i)

有没有办法在O（1）中执行此操作？ 换句话说，如何直接访问数字中的位？ 我正在思考数组索引。

Answer 1

将1移位k位是在硬件中完成的。在非常简化的级别上，n位CPU具有n个寄存器，表示在每个方向上移位0,1,2，...，n-1位的数字。执行移位操作时，CPU根据移位次数将数字加载到寄存器k中，并在下一个周期读取输出。这使得位移O（1）操作。

This Q&A有一张图解释了使用多路复用器的现代CPU的O（1）“神奇”背后的硬件。

Answer 2

正如其他人所指出的，n |= 1 << i 不 O（n）。这是因为大多数CPU中的位移操作是一条指令，就我所熟悉的指令而言需要一个或两个IIRC。

但是，如果你在C代码中引入了一个循环，那么当然这将是O（n），例如：

n = 1;
for(j = 0; j < i; ++j)
    n <<= 1;
x |= n;

对于通常在整数值中设置位的重构位设置，您可以执行以下操作：

typedef enum x_bits_e {
    x_bit1 = 1 << 0;
    x_bit2 = 1 << 1;
    x_bit3 = 1 << 2; 
     // and so on
};

int16_t set_bit_in_x(int16 x, x_bits_e i)
{ 
    return x | i;
}