Question

假设我有一个64位无符号整数（u64）tasks，并且设置了一个或多个位。

我想从project.tasks.getByName("tasks").doFirst { println "do something before task [tasks] executes" }中随机选择一个设置位，以给出一个新的掩码mask，以便m设置一个位。一些伪代码可以做到这一点：

但是，我需要尽可能快地执行此操作（与上述类似的低级语言代码正在减慢热循环的速度）。有人有更有效的方案吗？

Answer 1

如何对此进行优化的细节取决于您未指定的几个因素-目标体系结构，掩码中设置位的预期数量，要使用的语言，对随机性的要求等等。在不知道更多细节的情况下，很难给出有用的答案，但是我会给出一些可能仍然有用的提示。

大多数现代体系结构都有一条指令，用于对整数（通常称为“ popcount”）中设置的位数进行计数，并且该指令以大多数低级语言公开。在Rust中，您可以使用count_ones() method。这样一来，您就可以从k位的总数中进行选择。

然后，您可以在i和0（含）之间生成一个随机数k - 1。下一步是选择i中的第mask位。一个有效的方法是以下循环（Rust代码）：

for _ in 0..i {
    mask &= mask - 1;
}
let new_mask = 1 << mask.trailing_zeros();

循环将在每次迭代中清除最低有效位。自i < k起，我们知道循环后mask不能为零。最后一行从仍设置的mask的最低有效位生成新的掩码。

在常见的体系结构上，瓶颈可能是随机数生成器。如果您使用的是Rust的rand板条箱，则可以使用SmallRng来提高性能，但要以加密不安全为代价，这可能与您的用例无关。

掩码中的均匀随机位

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