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c++ - 将位移动到掩码中给定位置的快速方法

coder 2024-02-09 原文

我正在寻找一种快速迭代掩码中设置的所有可能位分配的方法。

例子:

掩码 = 0b10011

结果 = {0b00000, 0b00001, 0b00010, 0b00011, 0b10000, 0b10001, 0b10010, 0b10011}

我需要遍历所有这些。

目前我使用与此类似的代码，效果很好:

int count = popCount(mask);
uint64_t number = 0;
for(uint64_t number = 0; number < (1 << count); ++number)
{
    uint64_t result = shiftBits(mask, number, count);
    //work with result
    //only some light operations
}
// shiftBits(0b10011, 0b101, 3) == 0b10001
// shiftBits(0b10011, 0b111, 3) == 0b10011
// shiftBits(0b10011, 0b000, 3) == 0b00000
uint64_t shiftBits(uint64_t mask, uint64_t number, int count) {
    uint64_t result = 0;
    for(int i = 0; i < count; ++i)
    { 
        uint64_t least = (mask & ~(mask - 1)); // get uint64_t with only least significant 1 set
        uint64_t bitSet = number & uint64_t(1); // check if last bit in number is set
        result |= least * bitSet; // if last bit is set, then set corresponding position in result
        mask &= mask - 1; // clear lsb set in mask
        number = number >> 1; // make 2nd lsb the next one to check
    }
    return result;
}

shiftBit 示例:

mask =   0b10011001
number = 0b1  01  0 = 0b1010
result = 0b10001000

但我想知道是否有人知道执行在 shiftBits 中完成的操作的更快方法，或者是否有创建此分配的更快方法。 也许是一些位魔术或没有“先读后写”和“先读后写”冲突的方式？

最佳答案

更新版本，用更简单的表达式替换升序枚举:

uint64_t i = 0;
do {
    // use i
    i = (i - mask) & mask;
} while (i);

这确实与旧答案做了同样的事情，但节省了一个操作。您可以将其视为减去 -1 而不是加 1，但它是一个屏蔽的 -1。

无需移动:您可以进行屏蔽增量。那里的想法是通过暂时将它们设置为 1，然后将它们移除，使进位通过掩码的零。例如:

uint64_t i = 0;
do {
    // use i
    i = ((i | ~mask) + 1) & mask;
} while (i);

向后迭代稍微简单一些，因为递减借用零，并且屏蔽掉的位已经是零，例如:

uint64_t i = 0;
do {
    i = (i - 1) & mask;
    // use i
} while (i);

关于c++ - 将位移动到掩码中给定位置的快速方法，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/53326021/

给定ampnumbermaskuintc++bit-manipulation

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