必知的20个位运算技巧

作者:kgmucom   在线用户:26
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关于位运算大家第一时间想到的都是它的高效性,在编写程序的时候我们掌握简单的位运算技巧还是很有必要的,那么今天爱站小编就为大家分享必知的20个位运算技巧给大家。

论是嵌入式编程还是优化系统的核心代码,适当的运用位运算总是一种迷人的手段,或者当您求职的时候,在代码中写入适当的位运算也会让您的程序增加一丝亮点,最初当我读《编程之美》求“1的数目”时,我才开始觉得位运算是如此之美,后来读到 《Hacker's Delight》,感慨到Henry S.Warren把位运算运用的如此神出鬼没,很多程序都十分精妙,我觉得在一个普通的程序中大量运用这样的代码的人简直是疯了!但掌握简单的位运算技巧还是必要的,所以今天写这篇文章把我积累的一些位运算技巧分享给大家,这些技巧不会是如求“1的数目”的技巧,是最基本的一行位运算技巧!

一.获得int型最大值

 

int getMaxInt(){ 
        return (1<<31) - 1;//2147483647, 由于优先级关系,括号不可省略 


另一种写法

 

 

 


int getMaxInt(){ 
    return -(1<<-1) - 1;//2147483647 


另一种写法

 

 

 


int getMaxInt(){ 
    return ~(1<<31);//2147483647 


中不知道int占几个字节时候

 

 

 


int getMaxInt(){ 
    return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647 


二.获得int型最小值

 

 

 


int getMinInt(){ 
    return 1<<31;//-2147483648 
 } 


另一种写法

 

 

 


int getMinInt(){ 
    return 1 << -1;//-2147483648 


三.获得long类型的最大值

 

C语言版

 

long getMaxLong(){ 
    return ((unsigned long)-1) >> 1;//2147483647 


JAVA版

 

 

 


long getMaxLong(){ 
    return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807 


获得long最小值,和其他类型的最大值,最小值同理.

 

四.乘以2运算

 

int mulTwo(int n){//计算n*2  
    return n<<1; 
}


五.除以2运算

 

 

 


int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用 
    return n>>1;//除以2 
}


六.乘以2的m次方

 

 

 


int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m) 
    return n>>m; 


七.除以2的m次方

 

 

 


int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m) 
    return n>>m; 


八.判断一个数的奇偶性

 

 

 


boolean isOddNumber(int n){ 
    return (n & 1) == 1; 


九.不用临时变量交换两个数(面试常考)

 

C语言版

 

void swap(int *a,int *b){    
    (*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);  
}


通用版(一些语言中得分开写)

 

 

 


a ^= b; 
b ^= a; 
a ^= b; 


十.取绝对值(某些机器上,效率比n>0  ?  n:-n 高)

 

 

 


int abs(int n){ 
return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31); 
/* n>>31 取得n的符号,若n为正数,n>>31等于0,若n为负数,n>>31等于-1
若n为正数 n^0=0,数不变,若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码,然后进行异或运算,
结果n变号并且为n的绝对值减1,再减去-1就是绝对值 */ 
}


十一.取两个数的最大值(某些机器上,效率比a>b ? a:b高)

 

通用版

 

int max(int a,int b){ 
    return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31); 
    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/ 


C语言版

 

 

 


int max(int x,int y){ 
    return x ^ ((x ^ y) & -(x < y)); 
    /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
、 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/ 


十二.取两个数的最小值(某些机器上,效率比a>b ? b:a高)

 

通用版

 

int min(int a,int b){ 
    return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31); 
    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/ 
}


C语言版

 

 

 


int min(int x,int y){ 
    return y ^ ((x ^ y) & -(x < y)); 
         /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
            与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/ 


十三.判断符号是否相同

 

 

 


boolean isSameSign(int x, int y){ 
    return (x ^ y) > 0; // true 表示 x和y有相同的符号, false表示x,y有相反的符号。 


十四.计算2的n次方

 

 

 


int getFactorialofTwo(int n){//n > 0 
    return 2<<(n-1);//2的n次方 
}


十五.判断一个数是不是2的幂

 

 

 


boolean isFactorialofTwo(int n){ 
    return (n & (n - 1)) == 0; 
    /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
       所以做与运算结果为0*/ 


十六.对2的n次方取余

 

 

 


int quyu(int m,int n){//n为2的次方 
    return m & (n - 1); 
    /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
     所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/ 


十七.求两个整数的平均值

 

 

 


int getAverage(int x, int y){ 
        return (x+y) >> 1;  


另一种写法

 

 

 


int getAverage(int x, int y){ 
        return ((x^y) >> 1) + (x&y);  
     /*(x^y) >> 1得到x,y其中一个为1的位并除以2,
       x&y得到x,y都为1的部分,加一起就是平均数了*/ 

}  


下面是三个最基本对二进制位的操作

 

十八.从低位到高位,取n的第m位

 

int getBit(int n, int m){ 
    return (n >> (m-1)) & 1; 


十九.从低位到高位.将n的第m位置1

 

 

 


int setBitToOne(int n, int m){ 
    return n | (1<<(m-1)); 
    /*将1左移m-1位找到第m位,得到000...1...000
      n在和这个数做或运算*/ 
}


二十.从低位到高位,将n的第m位置0

 

 

 


int setBitToZero(int n, int m){ 
    return n & ~(1<<(m-1)); 
    /* 将1左移m-1位找到第m位,取反后变成111...0...1111
       n再和这个数做与运算*/ 


另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧,一些也是位运算的常识(面试也许会遇到)
计算n+1

 

 

 


-~n 


计算n-1

 

 

 


~-n 


取相反数

 

 

 


~n + 1;


另一种写法

 

 

 


(n ^ -1) + 1; 


if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;

 

 

 


x = a ^ b ^ x;


sign函数,参数为n,当n>0时候返回1,n<0时返回-1,n=0时返回0

 

 

 


return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);  

以上就是小编分享给大家必知的20个位运算技巧,位运算技巧在于不断的总结与理解,在任何时候都需要不断的完善的,有其他经验的话欢迎您来爱站技术频道与我分享。

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