【收集向】位操作技巧 bitwise operation trick

参考:

//=============Let`s begin================//

bitwise operation trick

交换两数

void bitwise_swap(int& a, int& b) {
    a ^= b;
    b ^= a;
    a ^= b;
}

取反

int bitwise_sign_reverse(int& a) {
    return ~a + 1;
}

取绝对值

// version 1
int bitwise_abs(int& a) {
    return (a >> 31) ? ( ~a + 1 ) : a;
}

// version 2
int bitwise_abs(int& a) {
    int highest = a >> 31;
    return (highest & ( ~a + 1 )) | (~highest & a);
}
// version 3
int bitwise_abs(int& a) {
    int i = a >> 31;
    return ((a^i) - i);
}

是否为2的幂

// 对 x 为正整数有效
// version1
bool bitwise_is_power_of_two(int x) {
    return ( x & ( x - 1 ) ) == 0;
}
// version2
bool bitwise_is_power_of_two(int x) {
    return ( (x & (-x) ) == x );
}

非科学测试

本机环境 win7 64bit, 8GB ram, amd 1.90GHz, 4 core

bitwise_swap vs swap (C++11, utility)

多次测试,bitwise_swap 耗时大约为 swap 的 2/3 多一点。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <ctime>
#include <climits>
#include <utility>
using namespace std;
#define rep(i, s, t) for(int (i)=(s);(i)<=(t);++(i))

void bitwise_swap(int& a, int& b) {
    a ^= b; b ^= a; a ^= b;
}

int main() {
    float t, delta;
    t = clock();
    rep(i, 1, 10000000) {
        int x, y;
        swap(x, y);
    }
    delta = clock() - t;
    printf("%.8f seconds\n", delta / CLOCKS_PER_SEC);

    t = clock();
    rep(i, 1, 10000000) {
        int x, y;
        bitwise_swap(x, y);
    }
    delta = clock() - t;
    printf("%.8f seconds\n", delta / CLOCKS_PER_SEC);
    return 0;
}

其它

其他的手写bitwise操作基本无法打败C++库函数,甚至会慢很多。
C++ 的效率果然是吊吊的。。。

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