如何有效地将位掩码的对应值转换为整数？

Question

  

给出一个整数I和一个位掩码M，从M中获得I的对应值。例如，如果I为0x11111，而M为0xff0，则对应值为0x11

我可以通过：

1. 在&和I之间进行M操作
2. 计算右移多少位
3. 进行右移

但是这种方式有点慢，尤其是在步骤2中。我想要一种更有效的方法来解决此问题。

Answer 1

我不知道是否有更有效的方法。我一直都像你一样但是，请考虑通常可以通过一条CPU指令来计算要右移多少位（第二步）。必须根据本能的指令完成操作，具体取决于您的系统。

在Windows上，此操作由_BitScanForward()提供，而在GCC上，此操作由__builtin_ctz()提供。

有关更多详细信息，请参见this answer。

例如，您的问题的可能的Windows实现可能是：

#include <Windows.h>

unsigned int maskandshift(unsigned int m, unsigned int i) {
    unsigned int shift;
    // _BitScanForward returns 0 if the mask is zero.
    // You may prefer the actual number of 0, here:
    if (m == 0)
        shift = sizeof(i) * CHAR_BIT;
    else {
        DWORD trailing_zero;
        _BitScanForward(&trailing_zero, (DWORD)m);
        shift = (unsigned int)trailing_zero;
    }
    return (m & i) >> shift;
}

在Release配置中，此功能被编译为检查是否为零，然后在x64机器（BSF，AND和SHR）中仅执行3条汇编指令。