c - 设置 n 个最高位

Question

我有以下设置 N 个最高位的函数，例如set_n_high(8) == 0xff00000000000000

uint64_t set_n_high(int n)
{
    uint64_t v = 0;
    int i;
    for (i = 63 ; i > 63 - n; i--) {
        v |= (1llu << i);
    }

    return v;
}

现在出于好奇，在 C 中是否有任何方法可以在不使用循环(或查找表)的情况下完成相同的任务？

编辑:n = 0 和 n = 64 是要处理的情况，就像循环变量一样。

Answer 1

如果您对 n = 0 的情况没有问题，您可以将其简化为

uint64_t set_n_high(int n)
{
    return ~UINT64_C(0) << (64 - n);
}

除此之外，如果您对“奇怪的类次计数”(未定义的行为，但在我的机器上工作)没问题，您可以进一步简化它

uint64_t set_n_high(int n)
{
    return ~UINT64_C(0) << -n;
}

如果您对 n = 64 的情况没有问题，您可以将其简化为

uint64_t set_n_high(int n)
{
    return ~(~UINT64_C(0) >> n);
}

如果使用它意味着您必须验证 n，它不会更快。否则，它可能是。

如果您对任何一种情况都不起作用感到不满意，它就会变得更加棘手。这是一个建议(可能有更好的方法)

uint64_t set_n_high(int n)
{
    return ~(~UINT64_C(0) >> (n & 63)) | -(uint64_t)(n >> 6);
}

请注意，对无符号数求反是完全明确定义的。