Extraire n bits les plus significatifs non zéro d'int in c ++ sans boucles

Question

Je veux extraire les n bits les plus importants d'un entier en C ++ et convertir ces n bits en un entier.

Par exemple

int a=1200;
// its binary representation within 32 bit word-size is
// 00000000000000000000010010110000

Maintenant, je veux extraire les 4 chiffres les plus significatifs de cette représentation, c'est-à-dire 1111

00000000000000000000010010110000
                     ^^^^

et convertir à nouveau en un entier (1001 en décimal= 9).

Comment est possible avec une fonction simple C ++ sans boucles?

Answer 1

Certains processeurs ont une instruction pour compter les principaux zéros binaires d'un entier, et certains compilateurs ont des instruments d'instruments pour vous permettre d'utiliser cette instruction.Par exemple, en utilisant GCC:

uint32_t significant_bits(uint32_t value, unsigned bits) {
    unsigned leading_zeros = __builtin_clz(value);
    unsigned highest_bit = 32 - leading_zeros;
    unsigned lowest_bit = highest_bit - bits;

    return value >> lowest_bit;
}

Pour la simplicité, j'ai laissé des chèques sur lesquels le nombre de bits demandé est disponible.Pour le compilateur de Microsoft, le intrinsèque est appelé __lzcnt.

Si votre compilateur ne fournit pas ce processeur intrinsèque et que votre processeur n'a pas d'instruction appropriée, un moyen de compter rapidement les zéros est avec une recherche binaire:

unsigned leading_zeros(int32_t value) {
    unsigned count = 0;
    if ((value & 0xffff0000u) == 0) {
        count += 16;
        value <<= 16;
    }
    if ((value & 0xff000000u) == 0) {
        count += 8;
        value <<= 8;
    }
    if ((value & 0xf0000000u) == 0) {
        count += 4;
        value <<= 4;
    }
    if ((value & 0xc0000000u) == 0) {
        count += 2;
        value <<= 2;
    }
    if ((value & 0x80000000u) == 0) {
        count += 1;
    }
    return count;
}

Answer 2

Ce n'est pas rapide, mais (int)(log(x)/log(2) + .5) + 1 vous dira la position du bit non nul le plus important.Finir l'algorithme de là est assez simple.

Answer 3

Cela semble fonctionner (fait en C # avec UINT32 puis porté des excuses de Bjarne):

        unsigned int input = 1200;
        unsigned int most_significant_bits_to_get = 4;
        // shift + or the msb over all the lower bits
        unsigned int m1 = input | input >> 8 | input >> 16 | input >> 24;
        unsigned int m2 = m1 | m1 >> 2 | m1 >> 4 | m1 >> 6;
        unsigned int m3 = m2 | m2 >> 1;
        unsigned int nbitsmask = m3 ^ m3 >> most_significant_bits_to_get;

        unsigned int v = nbitsmask;
        unsigned int c = 32; // c will be the number of zero bits on the right
        v &= -((int)v);
        if (v>0) c--;
        if ((v & 0x0000FFFF) >0) c -= 16;
        if ((v & 0x00FF00FF) >0) c -= 8;
        if ((v & 0x0F0F0F0F) >0 ) c -= 4;
        if ((v & 0x33333333) >0) c -= 2;
        if ((v & 0x55555555) >0) c -= 1;

        unsigned int result = (input & nbitsmask) >> c;

J'ai supposé que vous vouliez dire en utilisant uniquement des mathématiques entier.

J'ai utilisé du code de @ @ Olicarlesworth's Link, vous pouvez supprimer également les conditionnels en utilisant la lutt pour le code zéros traînant là-bas.