设置或重置给定位而不分支

在一次采访中,他们问我,你如何设置或重置一下? 这是一个非常简单的问题,我回答了这个问题。

之后他们问我, without branching就做到了。 我不知道什么是分支。 我搜索了那个,我来到这里http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html

但仍然没有得到分支和非分支的概念。 请解释Branching

分支意味着cpu执行的指令包含条件跳转。 一个或两个选择。 这可能意味着iffor -loop, while -loop, switch?:或基于布尔值作出决定的东西。

人们经常忘记的一类分支也是短路布尔运算符,并且可能(但不一定在所有CPU上)评估为真值的东西,所以int foo; ...; foo = !foo; int foo; ...; foo = !foo; 将是某些CPU上的分支,但不是全部(不是在x86上)。

所以设置一下:

 i |= (1 << bit); 

重置一下:

 i &= ~(1 << bit); 

切换一下:

 i ^= (1 << bit); 

没有分支。 我实际上不知道如何使这个如此复杂,必须使用分支。

有人可能想要担心分支的原因是分支预测。 请参阅此问题和答案,以获得有关其重要性的出色解释。

可能是他们想让你展示如何编写没有分支的通用设置/重置片段…

这可以通过以下方式完成

 value = (value & ~(1 << bit)) | (bitval << bit); 

其中bit是位的位置, bitval为1表示设置,0表示复位。

甚至更一般的东西如下:

 value = (value & ~(k1 << bit)) ^ (k2 << bit); 

实现了几个操作:

  • k1=0k2=0什么都不做
  • k1=0k2=1切换该位
  • k1=1k2=0清除该位
  • k1=1k2=1设置该位

更普遍的

 value = (value & a) ^ x; 

您可以决定同时更改几位value

  • aj=0xj=0 →将它们设置为0
  • aj=0xj=1 →将它们设置为1
  • aj=1xj=0 →保持不变
  • aj=1xj=1 →翻转它们

取决于预先计算的常数axajxj是常量中第j位的值)。

例如

 value = (value & 0x0F) ^ 0x3C; 

只需一次操作即可

 - leave untouched bit 0 and 1 - flip bits 2 and 3 - set to 1 bits 4 and 5 - set to 0 all other bits