C 确定位是否在整数数据类型中设置的最快方法

我有一个方法，可以根据特定的算法计算散列值

uint8_t cal_hash(uint64_t _in_data) {
    uint8_t hash;
    // algorithm
    // bit at hash[0] = XOR of some specific bits in _in_data
    // repeat above statement for other indexed bits of hash 
    return hash;
}

我想知道在整数数据类型中访问和设置相应位的最有效方法是什么。 我已经试过类似的方法了

(((x) & (1<<(n)))?1:0)

---

确定某个位在任何索引处是1还是0。还有比这更好的吗？

您首先要考虑的是有一个正确的便携版本。现在的编译器将非常巧妙地优化这些位操作

您应该始终注意，您正在使用的掩码对应于您正在测试的数据类型。使用int或unsigned可能不够，因为您对uint64\u t的位感兴趣，并且移位超过位是未定义的行为

在您的情况下，您可能会使用

(UINT64_C(1) << (n))

(1 ? 1U : (X))

集合在一个宏中

#define MASK(X, N) ((1 ? 1U : (X)) << (N))

---

您首先要考虑的是有一个正确的、可移植的版本。现在的编译器将非常巧妙地优化这些位操作

您应该始终注意，您正在使用的掩码对应于您正在测试的数据类型。使用int或unsigned可能不够，因为您对uint64\u t的位感兴趣，并且移位超过位是未定义的行为

在您的情况下，您可能会使用

(UINT64_C(1) << (n))

(1 ? 1U : (X))

集合在一个宏中

#define MASK(X, N) ((1 ? 1U : (X)) << (N))

---

我认为这是一个速度与记忆类型的问题。更新了史密斯先生的建议：

如果你真的想要速度，我会为每一位定义一个掩码，并进行比较。也许是这样的：

const uint8_t BitMask[] = { 0x1, 0x2, 0x4, 0x8, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80 };

/* Find out if LSB is set */
if( hash & BitMask[0] ) { ... }

---

移位的问题是它每移位使用一条指令，而固定掩码在比较之前只有一个内存访问。

我认为这是一个速度与内存类型的问题。更新了史密斯先生的建议：

如果你真的想要速度，我会为每一位定义一个掩码，并进行比较。也许是这样的：

const uint8_t BitMask[] = { 0x1, 0x2, 0x4, 0x8, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80 };

/* Find out if LSB is set */
if( hash & BitMask[0] ) { ... }

---

移位的问题是，它每移位使用一条指令，而固定掩码在比较之前只有一个内存访问。

要快速查找设置的位，请尝试以下操作：

int oneBit = x & ~(x-1);

在此之后，oneBit将仅具有X集合的最低位。 例如，如果x是1011010100，则一位将是0000 0100，例如，仅为最低位

之后，您可以使用以下选项关闭最低位：

x &= x-1;

如果x是10110100，那么新的x应该是10110000

然后，您可以重复第一个操作以查找设置的下一个最低位

这有一个很大的优点，就是你不需要花时间测试一个位，而只需要找出它的零。它可以让你直接找到那些设置好的位，并跳过零位

下面的示例代码显示了它的作用：

int main(void)
{
    int x = 180;  // 1011 0100

    while (x)
    {
        printf("Low Bit is: %d\n", x & ~(x-1));
        x &= (x-1);
    }
}

输出：

Low Bit is: 4    // eg. 0000 0100
Low Bit is: 16   // eg. 0001 0000
Low Bit is: 32   // eg. 0010 0000
Low Bit is: 128  // eg. 1000 0000

---

要快速查找设置的位，请尝试以下操作：

int oneBit = x & ~(x-1);

在此之后，oneBit将仅具有X集合的最低位。 例如，如果x是1011010100，则一位将是0000 0100，例如，仅为最低位

之后，您可以使用以下选项关闭最低位：

x &= x-1;

如果x是10110100，那么新的x应该是10110000

然后，您可以重复第一个操作以查找设置的下一个最低位

这有一个很大的优点，就是你不需要花时间测试一个位，而只需要找出它的零。它可以让你直接找到那些设置好的位，并跳过零位

下面的示例代码显示了它的作用：

int main(void)
{
    int x = 180;  // 1011 0100

    while (x)
    {
        printf("Low Bit is: %d\n", x & ~(x-1));
        x &= (x-1);
    }
}

输出：

Low Bit is: 4    // eg. 0000 0100
Low Bit is: 16   // eg. 0001 0000
Low Bit is: 32   // eg. 0010 0000
Low Bit is: 128  // eg. 1000 0000

---

我只需要使用一个数组，其中索引是要测试的位，值是对应的掩码。但这是相同的想法。这将更加清楚，因为数组名称将显示意图。我会更新答案以反映这一点。是的，我真正想要的是更快的计算速度。真正让我担心的是，我会对64位值使用移位运算符的次数。然后我会说，我刚刚创建了数组，然后牺牲了64B的内存来保存它：您应该知道，在常量表达式中使用移位运算符不会有问题。在编译时进行翻译。也就是说，上述减赤可以写成{ 1@Kenneth：该数组将需要64*8字节，因为64个掩码中的每个掩码的大小为64位=8字节。因此我们需要512字节。；-我只需要使用一个数组，其中索引是要测试的位，值是对应的掩码。但这是相同的想法。这将更清楚，因为数组名称将显示意图。我将更新答案为了反映这一点。是的，我真正想要的是更快的计算速度。真正让我担心的是，我将对64位值使用移位运算符的次数。然后我会说，刚刚创建了数组，然后牺牲64B的内存来保存它：你应该知道，在常量表达式中使用移位运算符不会有问题。这是在编译时翻译的。也就是说，上面的删减可以写成{1@Kenneth：阵列将需要64*8字节，因为64个掩码中的每个掩码的大小为64位=8字节。因此，我们需要512字节。；-我的主要目标是

---

为了尽量减少使用移位运算符的次数。我的主要目标是尽量减少使用移位运算符的次数。关于三元运算符，我缺少什么吗？我会吗？Foo:Bar不总是导致Foo？有符号和无符号类型的左移位总是逻辑移位，那么为什么还要麻烦类型呢？@Kenneth，当然，但是返回值的类型是由两个表达式的类型决定的。然后，移动有符号类型可能导致溢出，从而导致未定义的行为。我们必须处理类型，因为1U关于三元运算符，我有什么遗漏吗？我会吗？Foo:Bar不总是导致Foo？有符号和无符号类型的左移位总是逻辑移位，那么为什么还要麻烦类型呢？@Kenneth，当然，但是返回值的类型是由两个表达式的类型决定的。然后，移动有符号类型可能导致溢出，从而导致未定义的行为。我们不得不为类型而烦恼，因为1U