c++ - 按位旋转(循环移位)

Question

我试图用 C++ 编写一些关于“按位旋转”的代码，我想通过左移位来实现。我不知道如何编写代码，但我在“维基百科”中找到了一些这样的代码。

unsigned int rotl(unsigned int value, int shift) {
    return (value << shift) | (value >> (sizeof(value) * CHAR_BIT - shift));
}

然后我试着让它工作，但是这段代码没有给出我预期的输出。前任。我有数字 unsigned int 12，二进制 1100，当我想用​​上面的代码按左 shif 进行按位旋转时，输出是 unsigned int 24 ,( 11000)，它必须给出输出 unsigned int 9，因为如果我进行按位旋转(左移)，第一个 MSB 位现在必须是第一个位，并且所有其他位必须向左移动一位。

你能帮助理解这是什么问题吗？或者我做错了什么。

谢谢。

Answer 1

下面的代码效果很好

#include <cstdint>

std::uint32_t rotl(std::uint32_t v, std::int32_t shift) {
    std::int32_t s =  shift>=0? shift%32 : -((-shift)%32);
    return (v<<s) | (v>>(32-s));
}

std::uint32_t rotr(std::uint32_t v, std::int32_t shift) {
    std::int32_t s =  shift>=0? shift%32 : -((-shift)%32);
    return (v>>s) | (v<<(32-s));
}

当然还有测试。

#include <iostream>

int main(){
   using namespace std;
   cout<<rotr(8,1)<<endl; // 4
   cout<<rotr(8,-1)<<endl;  //16
   cout<<rotl(8,1)<<endl;  //16
   cout<<rotl(8,-1)<<endl;  //4
   cout<<rotr(4,60)<<endl;  //64
   cout<<rotr(4,61)<<endl; //32
   cout<<rotl(4,3)<<endl;  //32
   cout<<rotl(4,4)<<endl;  //64
   return 0;
}

也许我提供的不是最快的实现，但肯定是可移植且稳定的实现

通用版本

#include <cstdint>

template< class T>
inline T rotl( T v, std::int32_t shift){
    std::size_t m = sizeof(v)*std::numeric_limits<T>::digits;
    T s = shift>=0? shift%m: -((-shift)%m)
    return (v<<s) | (v>>(m-s));
}

template< class T>
inline T rotr( T v, std::int32_t shift){
    std::size_t m = sizeof(v)*std::numeric_limits<T>::digits;
    T s = shift>=0? shift%m: -((-shift)%m)
    return (v>>s) | (v<<(m-s));
}

干杯:)