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
/*
** http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#IntegerLog
*/
#define __LOG2A(s) ((s &0xffffffff00000000) ? (32 +__LOG2B(s >>32)): (__LOG2B(s)))
#define __LOG2B(s) ((s &0xffff0000) ? (16 +__LOG2C(s >>16)): (__LOG2C(s)))
#define __LOG2C(s) ((s &0xff00) ? (8 +__LOG2D(s >>8)) : (__LOG2D(s)))
#define __LOG2D(s) ((s &0xf0) ? (4 +__LOG2E(s >>4)) : (__LOG2E(s)))
#define __LOG2E(s) ((s &0xc) ? (2 +__LOG2F(s >>2)) : (__LOG2F(s)))
#define __LOG2F(s) ((s &0x2) ? (1) : (0))
#define LOG2_UINT64 __LOG2A
#define LOG2_UINT32 __LOG2B
#define LOG2_UINT16 __LOG2C
#define LOG2_UINT8 __LOG2D
static inline uint64_t
next_power_of_2(uint64_t i)
{
#if defined(__GNUC__)
return 1UL <<(1 +(63 -__builtin_clzl(i -1)));
#else
i =i -1;
i =LOG2_UINT64(i);
return 1UL <<(1 +i);
#endif
}
如果你不想冒险进入未定义行为的领域，输入值必须在1到2^63之间。宏在编译时设置常量也很有用。
其他回答
尽管问题标注为c，我的5分钱。幸运的是，c++ 20将包含std::ceil2和std::floor2(参见这里)。它是consexpr模板函数，目前的GCC实现使用位移位和工作于任何整型无符号类型。
对于任何unsigned类型，构建在Bit Twiddling Hacks上:
#include <climits>
#include <type_traits>
template <typename UnsignedType>
UnsignedType round_up_to_power_of_2(UnsignedType v) {
static_assert(std::is_unsigned<UnsignedType>::value, "Only works for unsigned types");
v--;
for (size_t i = 1; i < sizeof(v) * CHAR_BIT; i *= 2) //Prefer size_t "Warning comparison between signed and unsigned integer"
{
v |= v >> i;
}
return ++v;
}
这里并没有真正的循环，因为编译器在编译时知道迭代的次数。
在标准c++20中，这包含在<bit>中。 答案很简单
#include <bit>
unsigned long upper_power_of_two(unsigned long v)
{
return std::bit_ceil(v);
}
注意: 我给出的解决方案是针对c++，而不是c，我会给出这个问题的答案，但它是这个问题的副本!
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
检查Bit Twiddling Hacks。你需要得到以2为底的对数，然后加上1。32位值的示例:
四舍五入到下一个2的最高次幂 Unsigned int v;//计算32位v的下一个最高次幂2 v -; V |= V >> 1; V |= V >> 2; V |= V >> 4; V |= V >> 8; V |= V >> 16; v + +;
延伸到其他宽度应该是明显的。
