C++ 已设置MSB的第一个字节的索引_C++_Bit Manipulation

C++ 已设置MSB的第一个字节的索引

c++

C++ 已设置MSB的第一个字节的索引,c++,bit-manipulation,C++,Bit Manipulation,我有8个8位值存储在64位整数中。每个字节的MSB可以是1或0，其余的位都是0。例如： MSB 10000000 00000000 10000000。。。1000000000000000000000000 LSB 我现在需要找到设置了位的第一个字节的索引。第一个意思是我们从最不重要的方向搜索。在上面的例子中，结果是2 使用de Bruijn，我们可以扫描第一个设置位并除以8以获得其字节索引我的问题是：de Bruijn是通用的，它适用于任何输入。但在我的用例中，我们仅限于设置了MSB的字节。是

我有8个8位值存储在64位整数中。每个字节的MSB可以是1或0，其余的位都是0。例如：

MSB 10000000 00000000 10000000。。。1000000000000000000000000 LSB

我现在需要找到设置了位的第一个字节的索引。第一个意思是我们从最不重要的方向搜索。在上面的例子中，结果是2

使用de Bruijn，我们可以扫描第一个设置位并除以8以获得其字节索引

我的问题是：de Bruijn是通用的，它适用于任何输入。但在我的用例中，我们仅限于设置了MSB的字节。是否可以针对这种情况进行优化

实现在C++中。我不能使用任何内部函数或内联程序集（\u BitScanForward64（），\u builtin\u clzll等）。

（编辑）隔离最低设置位

x&=（-x）

，然后查看哪个位正在检查这个确切的问题（尽管有标题）

下面的答案略为笼统

通过消除表格查找，可以在de Bruijn位扫描上节省几个延迟周期

uint64_t ByteIndexOfLowestSetBit(uint64_t val) {
    assert(val != 0);
    const uint64_t m = UINT64_C(0x0101010101010101);
    return ((((val - 1) ^ val) & (m - 1)) * m) >> 56;
}

使用尾随位操作获得覆盖最低设置位及其以下的掩码。将掩码覆盖的每个字节设置为

。通过前缀水平求和，计算我们有多少

字节。现在，我们在u64字的最高有效字节中放置了一个基于1的字节索引。将计数移到底部，然后减去

，得到一个基于0的索引。但是，我们不希望关键路径上出现

-1

。。。因此，取而代之的是从

中减去

，这样我们就不会计算总数中的最低有效字节

查找最高集MS1B的问题更复杂，因为我们没有任何位操作技巧来隔离所需的位。那么,，，将它们用作表的索引。如果不允许输入值为零，则最低有效字节的值不重要或不为零。这允许使用具有7位索引而不是8位索引的查找表

根据需要进行调整

uint64_t ReversedIndexOf_Highest_Byte_With_LSB_Set (uint64_t val) {
    static const unsigned char ctz7_tab[128] = {
        7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,
        4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
        5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
        4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
        6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
        4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
        5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
        4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 
    };
    assert(val != 0);
    assert((val & 0xFEFEFEFEFEFEFEFEULL) == 0);
    val = (val * UINT64_C(0x0080402010080402)) >> 57;
    return ctz7_tab[val];
}