一提起位运算,人们往往想到它的高效性,无论是嵌入式编程还是优化系统的核心代码,适当的运用位运算总是一种迷人的手段,或者当您求职的时候,在代码中写入适当的位运算也会让您的程序增加一丝亮点,最初当我读《编程之美》求“1的数目”时,我才开始觉得位运算是如此之美,后来读到 《Hacker's Delight》,感慨到Henry S.Warren把位运算运用的如此神出鬼没,很多程序都十分精妙,我觉得在一个普通的程序中大量运用这样的代码的人简直是疯了!但掌握简单的位运算技巧还是必要的,所以今天写这篇博文把我积累的一些位运算技巧分享给大家,这些技巧不会是如求“1的数目”的技巧,是最基本的一行位运算技巧!

 

1.获得int型最大值

  1. int getMaxInt(){
  2. return (1 << 31) - 1;//2147483647, 由于优先级关系,括号不可省略
  3. }
  1.  
    int getMaxInt(){
  2.  
    return (1 << 31) - 1;//2147483647, 由于优先级关系,括号不可省略
  3.  
    }

另一种写法

  1. int getMaxInt(){
  2. return ~(1 << 31);//2147483647
  3. }
  1.  
    int getMaxInt(){
  2.  
    return ~(1 << 31);//2147483647
  3.  
    }

另一种写法

  1. int getMaxInt(){//有些编译器不适用
  2. return (1 << -1) - 1;//2147483647
  3. }
  1.  
    int getMaxInt(){//有些编译器不适用
  2.  
    return (1 << -1) - 1;//2147483647
  3.  
    }

C语言中不知道int占几个字节时候

  1. int getMaxInt(){
  2. return ((unsigned int) - 1) >> 1;//2147483647
  3. }
  1.  
    int getMaxInt(){
  2.  
    return ((unsigned int) - 1) >> 1;//2147483647
  3.  
    }

2.获得int型最小值

  1. int getMinInt(){
  2. return 1 << 31;//-2147483648
  3. }
  1.  
    int getMinInt(){
  2.  
    return 1 << 31;//-2147483648
  3.  
    }

另一种写法

  1. int getMinInt(){//有些编译器不适用
  2. return 1 << -1;//-2147483648
  3. }
  1.  
    int getMinInt(){//有些编译器不适用
  2.  
    return 1 << -1;//-2147483648
  3.  
    }

3.获得long类型的最大值

 

C语言版

  1. long getMaxLong(){
  2. return ((unsigned long) - 1) >> 1;//2147483647
  3. }
  1.  
    long getMaxLong(){
  2.  
    return ((unsigned long) - 1) >> 1;//2147483647
  3.  
    }

JAVA版

  1. long getMaxLong(){
  2. return ((long)1 << 127) - 1;//9223372036854775807
  3. }
  1.  
    long getMaxLong(){
  2.  
    return ((long)1 << 127) - 1;//9223372036854775807
  3.  
    }

获得long最小值,和其他类型的最大值,最小值同理.

 

4.乘以2运算

  1. int mulTwo(int n){//计算n*2
  2. return n << 1;
  3. }
  1.  
    int mulTwo(int n){//计算n*2
  2.  
    return n << 1;
  3.  
    }

5.除以2运算

  1. int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用
  2. return n >> 1;//除以2
  3. }
  1.  
    int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用
  2.  
    return n >> 1;//除以2
  3.  
    }

6.乘以2的m次方

  1. int mulTwoPower(int n,int m){//计算n*(2^m)
  2. return n << m;
  3. }
  1.  
    int mulTwoPower(int n,int m){//计算n*(2^m)
  2.  
    return n << m;
  3.  
    }

7.除以2的m次方

  1. int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)
  2. return n >> m;
  3. }
  1.  
    int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)
  2.  
    return n >> m;
  3.  
    }

8.判断一个数的奇偶性

  1. boolean isOddNumber(int n){
  2. return (n & 1) == 1;
  3. }
  1.  
    boolean isOddNumber(int n){
  2.  
    return (n & 1) == 1;
  3.  
    }

9.不用临时变量交换两个数(面试常考)

 

C语言版

  1. void swap(int *a,int *b){
  2. (*a) ^= (*b) ^= (*a) ^= (*b);
  3. }
  1.  
    void swap(int *a,int *b){
  2.  
    (*a) ^= (*b) ^= (*a) ^= (*b);
  3.  
    }

通用版(一些语言中得分开写)

  1. a ^= b;
  2. b ^= a;
  3. a ^= b;
  1.  
    a ^= b;
  2.  
    b ^= a;
  3.  
    a ^= b;

10.取绝对值(某些机器上,效率比n>0  ?  n:-n 高)

  1. int abs(int n){
  2. return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
  3. /* n>>31 取得n的符号,若n为正数,n>>31等于0,若n为负数,n>>31等于-1
  4. 若n为正数 n^0=0,数不变,若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码,然后进行异或运算,
  5. 结果n变号并且为n的绝对值减1,再减去-1就是绝对值 */
  6. }
  1.  
    int abs(int n){
  2.  
    return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
  3.  
    /* n>>31 取得n的符号,若n为正数,n>>31等于0,若n为负数,n>>31等于-1
  4.  
    若n为正数 n^0=0,数不变,若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码,然后进行异或运算,
  5.  
    结果n变号并且为n的绝对值减1,再减去-1就是绝对值 */
  6.  
    }

11.取两个数的最大值(某些机器上,效率比a>b ? a:b高)

 

通用版

  1. int max(int a,int b){
  2. return b & ((a-b) >> 31) | a & (~(a-b) >> 31);
  3. /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/
  4. }
  1.  
    int max(int a,int b){
  2.  
    return b & ((a-b) >> 31) | a & (~(a-b) >> 31);
  3.  
    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/
  4.  
    }

C语言版

  1. int max(int x,int y){
  2. return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
  3. /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
  4. 、 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/
  5. }
  1.  
    int max(int x,int y){
  2.  
    return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
  3.  
    /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
  4.  
    、 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/
  5.  
    }

12.取两个数的最小值(某些机器上,效率比a>b ? b:a高)

 

通用版

  1. int min(int a,int b){
  2. return a & ((a-b) >> 31) | b & (~(a-b) >> 31);
  3. /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/
  4. }
  1.  
    int min(int a,int b){
  2.  
    return a & ((a-b) >> 31) | b & (~(a-b) >> 31);
  3.  
    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/
  4.  
    }

C语言版

  1. int min(int x,int y){
  2. return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
  3. /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
  4. 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/
  5. }
  1.  
    int min(int x,int y){
  2.  
    return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
  3.  
    /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
  4.  
    与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/
  5.  
    }

13.判断符号是否相同

  1. boolean isSameSign(int x, int y){ //有0的情况例外
  2. return (x ^ y) >= 0; // true 表示 x和y有相同的符号, false表示x,y有相反的符号。
  3. }
  1.  
    boolean isSameSign(int x, int y){ //有0的情况例外
  2.  
    return (x ^ y) >= 0; // true 表示 x和y有相同的符号, false表示x,y有相反的符号。
  3.  
    }

14.计算2的n次方

  1. int getFactorialofTwo(int n){//n > 0
  2. return 2 << (n-1);//2的n次方
  3. }
  1.  
    int getFactorialofTwo(int n){//n > 0
  2.  
    return 2 << (n-1);//2的n次方
  3.  
    }

15.判断一个数是不是2的幂

  1. boolean isFactorialofTwo(int n){
  2. return n > 0 ? (n & (n - 1)) == 0 : false;
  3. /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
  4. 所以做与运算结果为0*/
  5. }
  1.  
    boolean isFactorialofTwo(int n){
  2.  
    return n > 0 ? (n & (n - 1)) == 0 : false;
  3.  
    /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
  4.  
    所以做与运算结果为0*/
  5.  
    }

16.对2的n次方取余

  1. int quyu(int m,int n){//n为2的次方
  2. return m & (n - 1);
  3. /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
  4. 所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/
  5. }
  1.  
    int quyu(int m,int n){//n为2的次方
  2.  
    return m & (n - 1);
  3.  
    /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
  4.  
    所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/
  5.  
    }

17.求两个整数的平均值

  1. int getAverage(int x, int y){
  2. return (x + y) >> 1;
  1.  
    int getAverage(int x, int y){
  2.  
    return (x + y) >> 1; 
  3.  

另一种写法

  1. int getAverage(int x, int y){
  2. return ((x ^ y) >> 1) + (x & y);
  3. /*(x^y) >> 1得到x,y其中一个为1的位并除以2,
  4. x&y得到x,y都为1的部分,加一起就是平均数了*/
  5. }
  1.  
    int getAverage(int x, int y){
  2.  
    return ((x ^ y) >> 1) + (x & y);
  3.  
    /*(x^y) >> 1得到x,y其中一个为1的位并除以2,
  4.  
    x&y得到x,y都为1的部分,加一起就是平均数了*/
  5.  
     
  6.  
    }
 
下面是三个最基本对二进制位的操作
 

18.从低位到高位,取n的第m位

  1. int getBit(int n, int m){
  2. return (n >> (m-1)) & 1;
  3. }
  1.  
    int getBit(int n, int m){
  2.  
    return (n >> (m-1)) & 1;
  3.  
    }

19.从低位到高位.将n的第m位置1

  1. int setBitToOne(int n, int m){
  2. return n | (1 << (m-1));
  3. /*将1左移m-1位找到第m位,得到000...1...000
  4. n在和这个数做或运算*/
  5. }
  1.  
    int setBitToOne(int n, int m){
  2.  
    return n | (1 << (m-1));
  3.  
    /*将1左移m-1位找到第m位,得到000...1...000
  4.  
    n在和这个数做或运算*/
  5.  
    }

20.从低位到高位,将n的第m位置0

  1. int setBitToZero(int n, int m){
  2. return n & ~(1 << (m-1));
  3. /* 将1左移m-1位找到第m位,取反后变成111...0...1111
  4. n再和这个数做与运算*/
  5. }
  1.  
    int setBitToZero(int n, int m){
  2.  
    return n & ~(1 << (m-1));
  3.  
    /* 将1左移m-1位找到第m位,取反后变成111...0...1111
  4.  
    n再和这个数做与运算*/
  5.  
    }

另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧,一些也是位运算的常识(面试也许会遇到)

计算n+1

  1. -~n
-~n

计算n-1

  1. ~-n
~-n

取相反数

  1. ~n + 1;
~n + 1;

另一种写法

  1. (n ^ -1) + 1;
(n ^ -1) + 1;

if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;

  1. x = a ^ b ^ x;
x = a ^ b ^ x;

sign函数,参数为n,当n>0时候返回1,n<0时返回-1,n=0时返回0

  1. return !!n - (((unsigned)n >> 31) << 1);
return !!n - (((unsigned)n >> 31) << 1);

C/C++的20个位运算技巧的更多相关文章

  1. 掌握这20个JS技巧,做一个不加班的前端人

    摘要:JavaScript 真的是一门很棒的语言,值得学习和使用.对于给定的问题,可以有不止一种方法来达到相同的解决方案.在本文中,我们将只讨论最快的. 本文分享自华为云社区<提高代码效率的 2 ...

  2. Visual Studio原生开发的20条调试技巧(下)

    我的上篇文章<Vistual Studio原生开发的10个调试技巧>引发了很多人的兴趣,所以我决定跟大家分享更多的调试技巧.接下来你又能看到一些对于原生应用程序的很有帮助的调试技巧(接着上 ...

  3. ACM位运算技巧

    ACM位运算技巧 位运算应用口位运算应用口诀位运算应用口诀 清零取反要用与,某位置一可用或 若要取反和交换,轻轻松松用异或 移位运算 要点 1 它们都是双目运算符,两个运算分量都是整形,结果也是整形. ...

  4. 任何时候都适用的20个C++技巧

    这些小技巧之所以特别,是因为这些信息通常吧不能在C++书籍或者网站上找到.比如说,成员指针,即使对于高级程序员也是比较棘手,和易于产生bugs的,是应该尽量避免的问题之一. <翻 by凌云健笔& ...

  5. 趣题: 按二进制中1的个数枚举1~2^n (位运算技巧)

    ; ; k <= n; k++){ << k)-,u = << n; s < u;){ ;i < n;i++) printf(-i)&); print ...

  6. ACM中的位运算技巧

    听说位运算挺好玩的,那这节总结一下ACM中可能用到的位运算技巧. XOR运算极为重要!!(过[LC136](只出现一次的数字 - 力扣(LeetCode)):数组中每个数字都出现两次,只有一个出现一次 ...

  7. 你必须知道的基本位运算技巧(状压DP、搜索优化都会用到)

    一. 位操作基础 基本的位操作符有与.或.异或.取反.左移.右移这6种,它们的运算规则如下所示: 符号 描述 运算规则 & 与 两个位都为1时,结果才为1 | 或 两个位都为0时,结果才为0 ...

  8. PHP代码20个实用技巧(转)

    这些技巧特别是封装的,相对路径的还是挺好的,本身来自微信公众号,但是我担心以后删除,所以在我的博客上备份一下(微信公众号为:菜鸟教程) 在这篇文章中我们将看看一些关于PHP开发有用的提示和技巧,可以用 ...

  9. 关于C/C++中的位运算技巧

    本篇文章讲述在学习CSAPP位运算LAB时的一些心得. 移位运算的小技巧 C/C++对于移位运算具有不同的策略,对于无符号数,左右移位为逻辑移位,也就是直接移位:对于有符号数,采用算术移位的方式,即左 ...

随机推荐

  1. 开发神器之PHPstorm配置及使用

    之前文章对于PHPstorm有了简单的介绍,作为一名合格的PHPer,一定要定制一个适合自己的IDE,然后开始我们的路途吧... 1. 为不同的项目选定PHP版本 我们经常会遇到这样的场景,不同的项目 ...

  2. 通过JS获取URL链接带的参数

    1 /** 2 * 获取URL参数的方法 3 */ 4 $.extend({ //以便于通过$引用该方法 5 getUrlVars : function() { //获取多个参数数组 6 var va ...

  3. Saltstack 安装配置详解

    下面这篇文章主要介绍另外一个运维自动化工具 Saltstack . 一.简介 Saltstack 比 Puppet 出来晚几年,是基于Python 开发的,也是基于 C/S 架构,服务端 master ...

  4. monkey事件简介

    操作事件简介 Monkey所执行的随机事件流中包含11大事件,分别是触摸事件.手势事件.二指缩放事件.轨迹事件.屏幕旋转事件.基本导航事件.主要导航事件.系统按键事件.启动Activity事件.键盘事 ...

  5. python登录网页版微信发送消息

    # coding=utf-8 import datetime import time from selenium import webdriver url = "https://wx2.qq ...

  6. 【LOJ6060】【2017 山东一轮集训 Day1 / SDWC2018 Day1】Set 线性基

    题目大意 给出 \(n\) 个非负整数,将数划分成两个集合,记为一号集合和二号集合.\(x_1\) 为一号集合中所有数的异或和,\(x_2\) 为二号集合中所有数的异或和.在最大化 \(x_1 + x ...

  7. 读zepto源码之工具函数

    读zepto源码之工具函数 Zepto 提供了丰富的工具函数,下面来一一解读. 源码版本 本文阅读的源码为 zepto1.2.0 $.extend $.extend 方法可以用来扩展目标对象的属性.目 ...

  8. 常用js方法整理(个人)

    开头总要有点废话 今天想了下,还是分享下自己平时积累的一些实用性较高的js方法,供大家指点和评价.本想分篇介绍,发现有点画蛇添足.整理了下也没多少拿得出手的方法,自然有一些是网上看到的个人觉得很有实用 ...

  9. 打怪升级之路—Security+认证通关攻略(401还是501)

    我花了一个月才把题目过完一遍的(这一个月都上班,下班抽空做几页),这里面走了很多弯路,我把备考过程整理出来希望对大家有帮助. 我是在2019年1月完成的Security+考试,离安全牛课堂直播培训结束 ...

  10. django系列 2 :启动应用,目录结构解读

    来源:https://docs.djangoproject.com/en/2.1/intro/tutorial01/ 该教程是创建一个用于投票的网页. 1.使用命令创建site 进入要创建site的目 ...