Question

这个问题：

How do you set, clear, and toggle a single bit?

在较大值内的特定位上讨论三个操作，这些操作直接对应于该位上的OR 1，AND 0和XOR 1。但是，如果我们事先不知道第二位的值怎么办？如果我们要执行赋值，而又在编译时不知道其他操作数位，该怎么办？也就是说，我们想要在运行时提供的一个新的无关位的值上，在某个位置将一个位块设置为一位吗？

例如，我想在Intel x86_64上实现最快的实现（并且忽略向量化，我希望这里无关紧要）。另外，为简单起见，假设位块类型为uint32_t。

编辑：我的回答是C而不是C ++，因为这个问题确实没有C ++的含义。

Answer 1

对于32位块类型，有两种可能的实现方式：

#include <cstdint>

uint32_t bit_assign_v1(uint32_t block, uint8_t bit_index, bool x)
{
    uint32_t mask = uint32_t { 1 } << bit_index;
    return (block & ~mask) | (((uint32_t) x) << bit_index);
}

uint32_t bit_assign_v2(uint32_t block, uint8_t bit_index, bool x)
{
    uint32_t mask = uint32_t { 1 } << bit_index;
    return x ? (block & ~mask) : (block | mask);
}

使用GodBolt，我为这两个选项中的每一个获得了不同优化的代码，随着我们更改平台和编译器，代码也有所不同。这是Skylake的example（或者更好的是，看看this version，它是相同的代码，但是分成更多的C语句，因此您可以更好地将程序集与C代码相关联。）

GCC 8.2程序集：

bit_assign_1:
        movzx   eax, sil
        btr     edi, eax
        movzx   edx, dl
        shlx    eax, edx, eax
        or      eax, edi
        ret
bit_assign_2:
        mov     ecx, 1
        shlx    esi, ecx, esi
        andn    eax, esi, edi
        or      esi, edi
        test    dl, dl
        cmove   eax, esi
        ret

clang 7.0程序集：

bit_assign_1:                           # @bit_assign_1
        btr     edi, esi
        shlx    eax, edx, esi
        or      eax, edi
        ret
bit_assign_2:                           # @bit_assign_2
        mov     eax, edi
        btr     eax, esi
        bts     edi, esi
        test    edx, edx
        cmovne  edi, eax
        mov     eax, edi
        ret

我还没有基准测试。

用特定索引分配位的好方法是什么？

1 个答案: