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
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
其他回答
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。
还有一个，虽然我用的是循环，但这比数学操作数要快得多
功率两“地板”选项:
int power = 1;
while (x >>= 1) power <<= 1;
两个“ceil”选项的力量:
int power = 2;
x--; // <<-- UPDATED
while (x >>= 1) power <<= 1;
更新
正如在评论中提到的，在cell中有错误，它的结果是错误的。
以下是全部功能:
unsigned power_floor(unsigned x) {
int power = 1;
while (x >>= 1) power <<= 1;
return power;
}
unsigned power_ceil(unsigned x) {
if (x <= 1) return 1;
int power = 2;
x--;
while (x >>= 1) power <<= 1;
return power;
}
在x86中，你可以使用sse4位操作指令来提高速度。
//assume input is in eax
mov ecx,31
popcnt edx,eax //cycle 1
lzcnt eax,eax //cycle 2
sub ecx,eax
mov eax,1
cmp edx,1 //cycle 3
jle @done //cycle 4 - popcnt says its a power of 2, return input unchanged
shl eax,cl //cycle 5
@done: rep ret //cycle 5
在c中，您可以使用匹配的intrinsic。
或者无跳转，通过避免跳转导致的错误预测来加快速度，但通过延长依赖链来减慢速度。计时，看看哪种代码最适合您。
//assume input is in eax
mov ecx,31
popcnt edx,eax //cycle 1
lzcnt eax,eax
sub ecx,eax
mov eax,1 //cycle 2
cmp edx,1
mov edx,0 //cycle 3
cmovle ecx,edx //cycle 4 - ensure eax does not change
shl eax,cl
@done: rep ret //cycle 5
我试着找到最接近2的次幂，然后写出这个函数。希望它能帮助你。只要用最近的小数乘以2，就能得到2的最近上次方
int nearest_upper_power(int number){
int temp=number;
while((number&(number-1))!=0){
temp<<=1;
number&=temp;
}
//Here number is closest lower power
number*=2;
return number;
}
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
