C++中位运算
简介
1 位逻辑运算符:
& (位 “与”) and ----------------- 2个都为1 才是1-----------0^0 = 0 , 0^1 = 0, 1^0 = 0 1^1= 1
^ (位 “异或”) ---------------------相同为0,不同为1--------0^0 = 0 , 1^1 = 0, 1^0 = 1 1^0 = 1
| (位 “或”) or------------------有一个是1 就是1 -------------0^0 = 0 , 0^1 = 1, 1^0 = 1 1^1 = 1
~ (位 “取反”)
2 移位运算符:
<<(左移)
>>(右移)
优先级
& 》 ^ 》
应用:
1、&运算
&运算通常用于二进制取位操作,例如一个数 &1的结果就是取二进制的最末位。
这可以用来判断一个整数的奇偶,二进制的最末位为0表示该数是偶数,最末位为1表示该数为奇数
2、| 运算
| 运算通常用于二进制特定位上的无条件赋值,例如一个数|1的结果就是把二进制最末位强行变为1
如果需要把二进制最末位变成0,对这个数 |1之后再减一就可以了,其实际意义就是把这个数强行变成最近接的偶数
3、^运算
leetcde:
^运算通常用于对二进制的特定一位进行取反操作,^运算的逆运算是它本身,也就是说两次异或同一个数最后结果不变,即(a^b)^b=a;
^运算可以用于简单的加密,比如原始值int a = 19880516;密钥 int key =1314520; 进行加密 int data=key^a = 20665500;解密 data^key == a;
^运算还可以实现两个值的交换而不需要中间变量,例如:
先看加减法中交换实现
void swap(long int &a,long int &b)
{
a = a+b;
b = a-b;
a = a-b;
}
void swap(long int &a,long int &b)
{
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
}
所以 ^运算可以理解成类似加法(+)记忆 , 1+1 =0,1+0 =1,0+1 =1;0+0 =0;//因为机器码是二进制,1+1=2%2 =0,其实不然
~运算的定义把内存中的0和1全部取反,所以~运算时要格外小心,你需要注意整数类型有没符号,如果~的对象是无符号整数(不能表示负数),
那么他的值就是它与它的上界限的之差,因为无符号类型的数是用0000到0000到FFFF依次表示的。
位运算技巧:
1. 如果乘上一个2的倍数数值,可以改用左移运算(Left Shift) 加速 300%
x = x * 2;
x = x * 64;
//改为:
x = x << 1; // 2 = 21
x = x << 6; // 64 = 26
2. 如果除上一个 2 的倍数数值,可以改用右移运算加速 350%
x = x / 2;
x = x / 64;
//改为:
x = x >> 1;// 2 = 21
x = x >> 6;// 64 = 26
3. 数值转整数加速 10%
x = int(1.232)
//改为:
x = 1.232 >> 0;
4. 交换两个数值(swap),使用 XOR 可以加速20%
var t:int = a;
a = b;
b = t;
//equals:
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
5. 正负号转换,可以加入 300%
i = -i;
//改为
i = ~i + 1; // NOT 写法
//或
i = (i ^ -1) + 1; // XOR 写法
6. 取余数,如果除数为 2 的倍数,可利用 AND 运算加速 600%
x = 131 % 4;
//equals:
x = 131 & (4 - 1);
7. 利用 AND 运算检查整数是否为 2 的倍数,可以加速 600%
isEven = (i % 2) == 0;
//equals:
isEven = (i & 1) == 0;
8. 加速 Math.abs 600% 的写法1,写法2 又比写法1加速 20%
//写法1
i = x < 0 ? -x : x;
//写法2
i = (x ^ (x >> 31)) - (x >> 31);
//写法3
i=x^(~(x>>31)+1)+(x>>31);
9. 比较两数值相乘之后是否拥有相同的符号,加速 35%
eqSign = a * b > 0;
//equals:
eqSign = a ^ b > 0;
其它位运算技巧
1. RGB 色彩分离
var 24bitColor:uint = 0xff00cc;
var r:uint = 24bitColor >> 16;
var g:uint = 24bitColor >> 8 & 0xFF;
var b:uint = 24bitColor & 0xFF;
2. RGB 色彩合并
var r:uint = 0xff;
var g:uint = 0x00;
var b:uint = 0xcc;
var 24bitColor:uint = r << 16 | g << 8 | b;
参考:https://blog.csdn.net/a1351937368/article/details/77746574/
参考:https://www.cnblogs.com/GlassHour/p/5522033.html