我想写一个函数，返回最接近的2的次幂数。例如，如果我的输入是789，输出应该是1024。有没有办法不使用任何循环，而只是使用一些位运算符?
当前回答
将其转换为浮点数，然后使用.hex()来显示标准化的IEEE表示。
> > >(789)浮动.hex () “0 x1.8a80000000000p + 9”
然后提取指数，再加1。
>>> int（float（789）.hex（）.split（'p+'）[1]） + 1 10
取2的这个次方。
> > > 2 * * (int (float(789)。hex(),斯普利特(“p +”)[1])+ 1) 1024
其他回答
将其转换为浮点数，然后使用.hex()来显示标准化的IEEE表示。
> > >(789)浮动.hex () “0 x1.8a80000000000p + 9”
然后提取指数，再加1。
>>> int（float（789）.hex（）.split（'p+'）[1]） + 1 10
取2的这个次方。
> > > 2 * * (int (float(789)。hex(),斯普利特(“p +”)[1])+ 1) 1024
g++编译器提供了一个内置函数__builtin_clz，用于计算前导零:
所以我们可以这样做:
int nextPowerOfTwo(unsigned int x) {
return 1 << sizeof(x)*8 - __builtin_clz(x);
}
int main () {
std::cout << nextPowerOfTwo(7) << std::endl;
std::cout << nextPowerOfTwo(31) << std::endl;
std::cout << nextPowerOfTwo(33) << std::endl;
std::cout << nextPowerOfTwo(8) << std::endl;
std::cout << nextPowerOfTwo(91) << std::endl;
return 0;
}
结果:
8
32
64
16
128
但请注意，对于x == 0， __builtin_clz return是未定义的。
许多处理器架构都支持log以2为底或非常类似的操作——计数前导零。许多编译器都有针对它的内在特性。参见https://en.wikipedia.org/wiki/Find_first_set
试图为这个问题找到一个“终极”解决方案。下面的代码
针对的是C语言(不是c++)， 使用编译器内置生成有效的代码(CLZ或BSR指令)，如果编译器支持任何， 是便携式的(标准C和没有汇编)，除了内置，和 处理所有未定义的行为。
如果你用c++编写，你可以适当地调整代码。注意，c++ 20引入了std::bit_ceil，它做了完全相同的事情，只是在某些条件下行为可能是未定义的。
#include <limits.h>
#ifdef _MSC_VER
# if _MSC_VER >= 1400
/* _BitScanReverse is introduced in Visual C++ 2005 and requires
<intrin.h> (also introduced in Visual C++ 2005). */
#include <intrin.h>
#pragma intrinsic(_BitScanReverse)
#pragma intrinsic(_BitScanReverse64)
# define HAVE_BITSCANREVERSE 1
# endif
#endif
/* Macro indicating that the compiler supports __builtin_clz().
The name HAVE_BUILTIN_CLZ seems to be the most common, but in some
projects HAVE__BUILTIN_CLZ is used instead. */
#ifdef __has_builtin
# if __has_builtin(__builtin_clz)
# define HAVE_BUILTIN_CLZ 1
# endif
#elif defined(__GNUC__)
# if (__GNUC__ > 3)
# define HAVE_BUILTIN_CLZ 1
# elif defined(__GNUC_MINOR__)
# if (__GNUC__ == 3 && __GNUC_MINOR__ >= 4)
# define HAVE_BUILTIN_CLZ 1
# endif
# endif
#endif
/**
* Returns the smallest power of two that is not smaller than x.
*/
unsigned long int next_power_of_2_long(unsigned long int x)
{
if (x <= 1) {
return 1;
}
x--;
#ifdef HAVE_BITSCANREVERSE
if (x > (ULONG_MAX >> 1)) {
return 0;
} else {
unsigned long int index;
(void) _BitScanReverse(&index, x);
return (1UL << (index + 1));
}
#elif defined(HAVE_BUILTIN_CLZ)
if (x > (ULONG_MAX >> 1)) {
return 0;
}
return (1UL << (sizeof(x) * CHAR_BIT - __builtin_clzl(x)));
#else
/* Solution from "Bit Twiddling Hacks"
<http://www.graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#RoundUpPowerOf2>
but converted to a loop for smaller code size.
("gcc -O3" will unroll this.) */
{
unsigned int shift;
for (shift = 1; shift < sizeof(x) * CHAR_BIT; shift <<= 1) {
x |= (x >> shift);
}
}
return (x + 1);
#endif
}
unsigned int next_power_of_2(unsigned int x)
{
if (x <= 1) {
return 1;
}
x--;
#ifdef HAVE_BITSCANREVERSE
if (x > (UINT_MAX >> 1)) {
return 0;
} else {
unsigned long int index;
(void) _BitScanReverse(&index, x);
return (1U << (index + 1));
}
#elif defined(HAVE_BUILTIN_CLZ)
if (x > (UINT_MAX >> 1)) {
return 0;
}
return (1U << (sizeof(x) * CHAR_BIT - __builtin_clz(x)));
#else
{
unsigned int shift;
for (shift = 1; shift < sizeof(x) * CHAR_BIT; shift <<= 1) {
x |= (x >> shift);
}
}
return (x + 1);
#endif
}
unsigned long long next_power_of_2_long_long(unsigned long long x)
{
if (x <= 1) {
return 1;
}
x--;
#if (defined(HAVE_BITSCANREVERSE) && \
ULLONG_MAX == 18446744073709551615ULL)
if (x > (ULLONG_MAX >> 1)) {
return 0;
} else {
/* assert(sizeof(__int64) == sizeof(long long)); */
unsigned long int index;
(void) _BitScanReverse64(&index, x);
return (1ULL << (index + 1));
}
#elif defined(HAVE_BUILTIN_CLZ)
if (x > (ULLONG_MAX >> 1)) {
return 0;
}
return (1ULL << (sizeof(x) * CHAR_BIT - __builtin_clzll(x)));
#else
{
unsigned int shift;
for (shift = 1; shift < sizeof(x) * CHAR_BIT; shift <<= 1) {
x |= (x >> shift);
}
}
return (x + 1);
#endif
}
我认为这也是可行的:
int power = 1;
while(power < x)
power*=2;
答案就是力量。
