C 要计数到字符位的位数

我在C中实现了一个位向量，我希望避免除法和模运算，并用（更快的）位运算替换它们。所以我把位放在字节（char）中，需要索引到这些字节的数组中，然后取出一位。我的实现如下所示：

#include <limits.h>  // For CHAR_BIT
#include <stdbool.h> // For defintion of bool

// Number of bytes to represent n bits. 
// FIXME: 3 should be log_2(CHAR_BIT).
#define BV_SIZE(n) (((n) >> 3) + 1)

// Remove last byte (divice by CHAR_BIT, i.e. shift by log_2(CHAR_BIT) bits)
// FIXME: 3 should be log_2(CHAR_BIT).
#define BV_CHAR_INDEX(i)  ((i) >> 3)
// Mask out last byte (CHAR_BIT bits)             
#define BV_LAST_CHAR_MASK (CHAR_BIT - 1)
// Extract which bit index we have
#define BV_BIT_INDEX(i)   ((i) & BV_LAST_CHAR_MASK)
// Get the mask for that bit
#define BV_BIT_MASK(i)    (1 << BV_BIT_INDEX(i))

// Getter and setter for bits in vector bv
#define BV_GET_BIT(bv, i)   ((bool)((bv)[BV_CHAR_INDEX(i)] &   BV_BIT_MASK(i)))
#define BV_SET_BIT(bv, i)   ((bv)[BV_CHAR_INDEX(i)] |=  BV_BIT_MASK(i))
#define BV_UNSET_BIT(bv, i) ((bv)[BV_CHAR_INDEX(i)] &= ~BV_BIT_MASK(i))

用前者代替字符位，用后者代替3。我仍然很好奇，是否有一种方法可以在不建立表的情况下，将我需要计数的位数计算到一个字节

问题是两个

FIXME

s，其中我移位3位以获得表示n位的字符数，并将索引放入可以找到位的字符数组中

---

不要再耍聪明了，只要除以字符就行了。编译器将在适当的情况下将其作为移位来实现。

表示n位的字节数。

定义BV#u大小（n）（n/CHAR#u位+n%CHAR#u位？1:0）有什么问题？仅涉及一个除法和一个模。这些是我想用位运算来代替的运算。今天的大型C编译器通常可以用二的幂来优化除法和乘法，所以这可能不像你想象的那么大问题。创建一个“朴素”的解决方案，在启用优化的情况下构建，并检查生成的代码。在决定要使用的方法之前，您还应该进行一些基准测试和测量。如果字符位不是8怎么办？当编译器将替换为常量表达式--'时，为什么需要位运算，或者您可以只存储结果，而不需要执行一个运算time@ThomasMailund：你是说

n

是一个运行时参数吗？好吧，我使用移位掩码版本与除法模数版本相比得到了一个系数2-3的加速。。。但是，无论如何，我可以使用

uint_8

在那里我知道我需要的常量。@ThomasMailund是在使用优化编译时使用的吗？使用-O3发出叮当声。我自己也有点惊讶。对不起，我的错，我得到了50%的加速比，二的幂次，2-3的加速比是当它们不是二的幂次时（我不能使用位运算——我检查了二者，因为我也使用哈希表的索引，其大小可以是素数或二的幂次）。对不起，在实验中发现了一个错误。我的测试函数中的输入是在运行时提供的。当我重写实验使用#定义常数时，我看不出除法和移位之间有什么区别。我的错。

#define BV_BITS_PER_BYTE 8
#define BV_BITS_TO_INDEX_A_BYTE 3