C# 是否有一个内置函数来反转位顺序

我已经想出了几种手动方法来实现这一点，但我一直想知道是否有内置的.NET可以实现这一点

基本上，我想反转字节中的位顺序，以便最低有效位变成最高有效位

例如： 1001101=9D 将成为 10111001=B9

执行此操作的一种方法是，如果遵循以下伪代码，则使用位操作：

for (i = 0; i<8; i++)
{
  Y>>1
  x= byte & 1
  byte >>1
  y = x|y;
}

（i=0；i>1）的

x=字节&1
字节>>1
y=x | y；
}

我想知道是否有一个函数可以让我在一行中完成所有这些操作。另外，你知道这种操作的术语吗？我肯定有一个，但我现在记不起来了

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谢谢

不，BCL中没有这方面的内容

但是，假设你想要快速的东西：

• 因为只有8位，所以展开循环是值得的（使用4个语句而不是for循环）

• 要获得更快的解决方案，请创建256个条目的查找表

当然，您可以将这两个方法包装在一个函数中，以便只使用一条语句

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我发现了这个问题。

您可以在中找到位旋转算法。第1.14章给出了这些位交换算法：

    static uint bitSwap1(uint x) {
        uint m = 0x55555555;
        return ((x & m) << 1) | ((x & (~m)) >> 1);
    }
    static uint bitSwap2(uint x) {
        uint m = 0x33333333;
        return ((x & m) << 2) | ((x & (~m)) >> 2);
    }
    static uint bitSwap4(uint x) {
        uint m = 0x0f0f0f0f;
        return ((x & m) << 4) | ((x & (~m)) >> 4);
    }

x86 JIT编译器在优化此代码方面做得不是很好。如果速度很重要，则可以使用它初始化字节[]，使其成为快速查找。

使用@Chads link

byte b; 
b = 0x9D;
b = (byte)((b * 0x0202020202 & 0x010884422010) % 1023); 

---

编辑：忘记了强制转换

请参阅这篇综合文章，即您希望“通过3次操作（64位乘法和模除）反转一个字节中的位”

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运行此命令时，您会发现该值被反转为0xB9。

我决定对反转方法进行一些性能测试

我使用以下方法编写：

public static byte[] BitReverseTable =
{
    0x00, 0x80, 0x40, 0xc0, 0x20, 0xa0, 0x60, 0xe0,
    0x10, 0x90, 0x50, 0xd0, 0x30, 0xb0, 0x70, 0xf0,
    0x08, 0x88, 0x48, 0xc8, 0x28, 0xa8, 0x68, 0xe8,
    0x18, 0x98, 0x58, 0xd8, 0x38, 0xb8, 0x78, 0xf8,
    0x04, 0x84, 0x44, 0xc4, 0x24, 0xa4, 0x64, 0xe4,
    0x14, 0x94, 0x54, 0xd4, 0x34, 0xb4, 0x74, 0xf4,
    0x0c, 0x8c, 0x4c, 0xcc, 0x2c, 0xac, 0x6c, 0xec,
    0x1c, 0x9c, 0x5c, 0xdc, 0x3c, 0xbc, 0x7c, 0xfc,
    0x02, 0x82, 0x42, 0xc2, 0x22, 0xa2, 0x62, 0xe2,
    0x12, 0x92, 0x52, 0xd2, 0x32, 0xb2, 0x72, 0xf2,
    0x0a, 0x8a, 0x4a, 0xca, 0x2a, 0xaa, 0x6a, 0xea,
    0x1a, 0x9a, 0x5a, 0xda, 0x3a, 0xba, 0x7a, 0xfa,
    0x06, 0x86, 0x46, 0xc6, 0x26, 0xa6, 0x66, 0xe6,
    0x16, 0x96, 0x56, 0xd6, 0x36, 0xb6, 0x76, 0xf6,
    0x0e, 0x8e, 0x4e, 0xce, 0x2e, 0xae, 0x6e, 0xee,
    0x1e, 0x9e, 0x5e, 0xde, 0x3e, 0xbe, 0x7e, 0xfe,
    0x01, 0x81, 0x41, 0xc1, 0x21, 0xa1, 0x61, 0xe1,
    0x11, 0x91, 0x51, 0xd1, 0x31, 0xb1, 0x71, 0xf1,
    0x09, 0x89, 0x49, 0xc9, 0x29, 0xa9, 0x69, 0xe9,
    0x19, 0x99, 0x59, 0xd9, 0x39, 0xb9, 0x79, 0xf9,
    0x05, 0x85, 0x45, 0xc5, 0x25, 0xa5, 0x65, 0xe5,
    0x15, 0x95, 0x55, 0xd5, 0x35, 0xb5, 0x75, 0xf5,
    0x0d, 0x8d, 0x4d, 0xcd, 0x2d, 0xad, 0x6d, 0xed,
    0x1d, 0x9d, 0x5d, 0xdd, 0x3d, 0xbd, 0x7d, 0xfd,
    0x03, 0x83, 0x43, 0xc3, 0x23, 0xa3, 0x63, 0xe3,
    0x13, 0x93, 0x53, 0xd3, 0x33, 0xb3, 0x73, 0xf3,
    0x0b, 0x8b, 0x4b, 0xcb, 0x2b, 0xab, 0x6b, 0xeb,
    0x1b, 0x9b, 0x5b, 0xdb, 0x3b, 0xbb, 0x7b, 0xfb,
    0x07, 0x87, 0x47, 0xc7, 0x27, 0xa7, 0x67, 0xe7,
    0x17, 0x97, 0x57, 0xd7, 0x37, 0xb7, 0x77, 0xf7,
    0x0f, 0x8f, 0x4f, 0xcf, 0x2f, 0xaf, 0x6f, 0xef,
    0x1f, 0x9f, 0x5f, 0xdf, 0x3f, 0xbf, 0x7f, 0xff
};
public static byte ReverseWithLookupTable(byte toReverse)
{
    return BitReverseTable[toReverse];
}
public static byte ReverseBitsWith4Operations(byte b)
{
    return (byte)(((b * 0x80200802ul) & 0x0884422110ul) * 0x0101010101ul >> 32);
}
public static byte ReverseBitsWith3Operations(byte b)
{
    return (byte)((b * 0x0202020202ul & 0x010884422010ul) % 1023);
}
public static byte ReverseBitsWith7Operations(byte b)
{
    return (byte)(((b * 0x0802u & 0x22110u) | (b * 0x8020u & 0x88440u)) * 0x10101u >> 16);
}
public static byte ReverseBitsWithLoop(byte v)
{
    byte r = v; // r will be reversed bits of v; first get LSB of v
    int s = 7; // extra shift needed at end
    for (v >>= 1; v != 0; v >>= 1)
    {
        r <<= 1;
        r |= (byte)(v & 1);
        s--;
    }
    r <<= s; // shift when v's highest bits are zero
    return r;
}
public static byte ReverseWithUnrolledLoop(byte b)
{
    byte r = b;
    b >>= 1;
    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    r <<= 1;
    r |= (byte)(b & 1);
    b >>= 1;

    return r;
}

目标框架4

-----------------------------------------------------
|    Method     | Ticks(x64 mode) | Ticks(x86 mode) |
-----------------------------------------------------
| Loop          |   4682654       |   4147036       |
| Unrolled Loop |   3154920       |   2851307       |
| Look-up table |   602686        |   313940        |
| 3-Operations  |   2067509       |   6661542       |
| 4-Operations  |   893406        |   2018334       |
| 7-Operations  |   1193200       |   991792        |
-----------------------------------------------------

因此，查找表方法并不总是最快的：）

这可能是合理的，因为内存访问比CPU寄存器访问慢，所以如果某个方法被编译和优化到足以避免内存访问（并且只做很少的操作），它会更快。（无论如何，CPU mem缓存极大地减少了间隙）

看到x64或x86模式下的不同行为，以及3.5和4.0框架如何执行不同的优化，也很有趣。

private UInt32位反转（UInt32值）
private UInt32 BitReverse(UInt32 value)
{
  UInt32 left = (UInt32)1 << 31;
  UInt32 right = 1;
  UInt32 result = 0;

  for (int i = 31; i >= 1; i -= 2)
  {
    result |= (value & left) >> i;
    result |= (value & right) << i;
    left >>= 1;
    right <<= 1;
  }
  return result;
}

{
UInt32左=（UInt32）1=1；i-=2）
{
结果|=（值&左）>>i；
结果|=（值和右侧）>=1；
右您可以循环通过位并按相反顺序获取它们：

public static byte Reverse(this byte b)
{
    int a = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++)
        if ((b & (1 << i)) != 0)
            a |= 1 << (7- i);
    return (byte)a;
}

公共静态字节反转（此字节b）
{
int a=0；
对于（int i=0；i<8；i++）
如果（（b&（110年后）。但我希望这对某人有所帮助。我做了一个像这样的反向操作：

byte Reverse(byte value)
{
    byte reverse = 0;
    for (int bit = 0; bit < 8; bit++)
    {
        reverse <<= 1;
        reverse |= (byte)(value & 1);
        value >>= 1;
    }

    return reverse;
}

字节反转（字节值）
{
字节反向=0；
用于（int位=0；位<8；位++）
{
反向=1；
}
反向返回；
}
出于好奇，为什么？你在哪里使用这样的东西？但是你可以在这里找到你的解决方案。我一直想知道为什么
位转换器
或
位数组
类没有更多JIT编译器可以映射到本机机器指令的此类方法。计算设置位的数量是另一个例子充足。@Chad:这是智能卡通信中自然产生的现象。一些过时的智能卡期望I/O位以相反的顺序，因此读卡器必须反转位。举一个例子。你的伪代码乱七八糟。@CaffGeek我刚刚遇到一个需要这样做的地方…VNC DES身份验证占用字节在键中，镜像8字节键的每个字节内的位。疯狂。对于这样的问题，查找表解决方案非常常见。它们非常适合于对小基元类型（如byte或short）的操作，但它们不能扩展到更大的类型，如int或long。@LBushkin：虽然您不能说它们在普通情况下可以扩展，但在这种情况下，您可以重复使用查找表来翻转更大类型的单个字节。如果您感兴趣，我添加了一个带有一些性能测试的答案；）谢谢你的建议，我还没有真正考虑性能。+1wow，非常有趣。虽然我希望找到一种方法来为我做这件事，但我想我会利用你的7次手术来提高性能。我做这件事才两年，对性能的考虑还不够。现在是开始的好时机也许：）什么类型的CPU以及速度有多快？您必须包含实际的反向位代码以外的内容。在我的2.5GHZ上，展开的循环100000000次小于300000次循环W7、.Net 4.0。@dbasnett:我的目的不是显示解决问题所花费的时间/节拍，而是比较不同的算法。无论如何，为了测试它，我创建了一个100K随机项数组，然后在循环中为每个反转方法读取该数组。@DigeMail在测量之前，您是否调用了每个方法一次，以确保您没有测量JIT编译时间？有用说明：bitSwap1将每个位与其相邻的位反转，因此如果我们对位（第一个字节）进行编号如87654321所示，调用bitSwap1后，我们将从8-7'6-5'4-3'2-1切换到7-8'5-6'3-4'1-2。bitSwap2的操作相同，但相邻两对，因此继续，我们将从78-56'34-12切换到56-78'12-34。最后，bitSwap4将以四对进行切换，因此从5678-1234我们将得到1234-5678。（要交换整个uint，您还需要bitSwap8和bitSwap16。）不鼓励只使用代码的答案，因为它们不会为将来的读者提供太多信息。请对您所写的内容提供一些解释
private UInt32 BitReverse(UInt32 value)
{
  UInt32 left = (UInt32)1 << 31;
  UInt32 right = 1;
  UInt32 result = 0;

  for (int i = 31; i >= 1; i -= 2)
  {
    result |= (value & left) >> i;
    result |= (value & right) << i;
    left >>= 1;
    right <<= 1;
  }
  return result;
}

public static byte Reverse(this byte b)
{
    int a = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++)
        if ((b & (1 << i)) != 0)
            a |= 1 << (7- i);
    return (byte)a;
}

byte Reverse(byte value)
{
    byte reverse = 0;
    for (int bit = 0; bit < 8; bit++)
    {
        reverse <<= 1;
        reverse |= (byte)(value & 1);
        value >>= 1;
    }

    return reverse;
}