开发人员应该知道哪些有用的按位运算符代码技巧？

我必须说我从来没有理由使用按位运算符，但是我确信有一些我已经执行的操作可以更有效地完成它们。 如何“转移”和“OR-ing”帮助您更有效地解决问题？

Answer 1

看到着名的Bit Twiddling Hacks
大多数乘法/除法运算是不必要的 – 编译器会自动执行这些操作，只会让人们感到困惑。

但是，如果使用硬件或通信协议，则会有一堆“检查/设置/切换位N”types的黑客。

Answer 2

对string（字符）使用按位操作

将字母转换为小写 ：

• OR by space => (x | ' ')
• 结果总是小写，即使信件已经是小写字母
• 例如。 ('a' | ' ') => 'a' ; ('A' | ' ') => 'a'

将字母转换为大写字母 ：

• AND by underline => (x & '_')
• 即使字母已经是大写，结果总是大写
• 例如。 ('a' & '_') => 'A' ; ('A' & '_') => 'A'

反转信的情况：

• XOR by space => (x ^ ' ')
• 例如。 ('a' ^ ' ') => 'A' ; ('A' ^ ' ') => 'a'

字母在字母表中的位置 ：

• AND by chr(31) / binary('11111') /（ hex('1F') => (x & "\x1F")
• 结果在1..26的范围内，字母大小写不重要
• 例如。 ('a' & "\x1F") => 1 ; ('B' & "\x1F") => 2

获取字母的字母位置 （仅限大写字母）：

• AND ? => (x & '?') 或 XOR by @ => (x ^ '@')
• 例如。 ('C' & '?') => 3 ; ('Z' ^ '@') => 26

获取字母的位置 （仅限小写字母）：

• XOR by backtick / chr(96) / binary('1100000') / hex('60') => (x ^ '`')
• 例如。 ('d' ^ '`') => 4 ; ('x' ^ '`') => 25

注意：使用英文字母以外的任何东西都会产生垃圾结果

Answer 3

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• 整数上的按位运算（int）

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获取最大整数

 int maxInt = ~(1 << 31); int maxInt = (1 << 31) - 1; int maxInt = (1 << -1) - 1; 

获取最小整数

 int minInt = 1 << 31; int minInt = 1 << -1; 

获得最长的时间

 long maxLong = ((long)1 << 127) - 1; 

乘以2

 n << 1; // n*2 

除以2

 n >> 1; // n/2 

乘以2的m次幂

 n << m; 

除以2的m次方

 n >> m; 

检查奇数

 (n & 1) == 1; 

交换两个值

 a ^= b; b ^= a; a ^= b; 

获得绝对的价值

 (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31); 

获取两个值的最大值

 b & ((ab) >> 31) | a & (~(ab) >> 31); 

获取两个值的最小值

 a & ((ab) >> 31) | b & (~(ab) >> 31); 

检查两者是否有相同的标志

 (x ^ y) >= 0; 

计算2 ^ n

 2 << (n-1); 

是否是2的阶乘

 n > 0 ? (n & (n - 1)) == 0 : false; 

模2 ^ n对m

 m & (n - 1); 

得到平均水平

 (x + y) >> 1; ((x ^ y) >> 1) + (x & y); 

得到n的第m位（从低到高）

 (n >> (m-1)) & 1; 

将n的第m位设置为0（从低到高）

 n & ~(1 << (m-1)); 

n + 1

 -~n 

n – 1

 ~-n 

获取对比数字

 ~n + 1; (n ^ -1) + 1; 

if（x == a）x = b; if（x == b）x = a;

 x = a ^ b ^ x; 

Answer 4

我用过的频率只有三个：

1. 设置一下：a | = 1 << bit;

2. 清除一下：a＆=〜（1 << bit）;

3. testing一下位：a＆（1 << bit）;

Answer 5

Matters Computational：Ideas，Algorithms，Source Code，by Jorg Arndt（PDF） 。 这本书包含了大量的东西，我通过http://www.hackersdelight.org/上的链接find它。;

平均没有溢出

计算两个参数x和y的平均值（x + y）/ 2的例程是

 static inline ulong average(ulong x, ulong y) // Return floor( (x+y)/2 ) // Use: x+y == ((x&y)<<1) + (x^y) // that is: sum == carries + sum_without_carries { return (x & y) + ((x ^ y) >> 1); } 

Answer 6

你可以压缩数据，例如整数集合：

• 查看集合中哪些整数值更频繁地出现
• 使用短位序列来表示更频繁出现的值 （以及更长的位序列来表示出现频率较低的值）
• 连接比特序列：例如，结果比特stream中的前3个比特可能代表一个整数，接下来的9比特代表另一个整数等等。

Answer 7

计数设置位，find最低/最高设置位，find第n个从顶部/底部设置位和其他可以是有用的，这是值得看的位twiddling黑客站点。

也就是说，这种事情不是日常重要的。 有用的库，但即使如此，最常见的用途是间接的（例如使用一个bitset容器）。 另外，理想情况下，这些将是标准的库函数 – 在一些平台上，使用专门的CPU指令可以更好地处理这些函数。

Answer 8

1）除以2的幂

foo >>= x; （除以2的幂）

foo <<= x; （乘以2的幂）

2）交换

 x ^= y; y = x ^ y; x ^= y; 

Answer 9

虽然乘法/移位似乎很漂亮，但我偶尔需要的唯一一件事就是将布尔变换成位。 为此，您需要按位与/或，并可能位移/倒置。

Answer 10

我想要一个函数来将数字舍入到下一个最高次幂，所以我访问了几次被提出的Bit Twiddling网站，并提出了这个问题：

 i--; i |= i >> 1; i |= i >> 2; i |= i >> 4; i |= i >> 8; i |= i >> 16; i++; 

我在size_ttypes上使用它。 它可能不会在签名types上发挥作用。 如果您担心可移植到不同大小types的平台，请在适当位置使用#if SIZE_MAX >= (number)指令来洒上您的代码。

Answer 11

我使用按位运算符来高效地实现位串的距离计算。 在我的应用程序中，位串被用来表示位置在一个离散的空间（一个八叉树 ，如果你感兴趣，用莫顿sorting编码）。 距离计算需要知道网格上的点是否落在特定的半径内。