bit-manipulation - 为一系列位创建位掩码的最佳实践方法是什么？

Question

我可以想到三种方法来做到这一点。我会很快地概述它们。

char mask = (1<<top)
mask = mask-1
mask = mask>>bot
mask = mask<<bot
3 shifts, 1 addition

char topMask = (1<<top)
topMask = topMask -1
char botMask = (1<<bot)
botMask = botMask - 1
char mask = topMask - botMask
2 shifts, 3 additions

char mask = (1<<(top-bot))
mask = mask - 1
mask = mask << bot
2 shifts, 2 additions

好像第一个会快一点？出于风格原因，一个被认为是最好的吗？有没有我想念的好方法，或者我在做一些愚蠢的事情？谢谢!

如果有人能指出我在 linux 内核中完成此操作的位置，我会特别感兴趣。

编辑:有人以另一种方式发布了类似的内容并删除了它？和第二个差不多。但是异或而不是减法。

char mask = ((1<<top)-1)^((1<<bot)-1)

Answer 1

您可以尝试使用查找表方法:

static const char LUT[][] = { // index like this LUT[bot][top]
//top:    0     1     2     3     4     5     6     7     8
       0x00, 0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF, // bot: 0
       0x00, 0x00, 0x02, 0x06, 0x0E, 0x1E, 0x3E, 0x7E, 0xFE, // bot: 1
       0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x0C, 0x1C, 0x3C, 0x7C, 0xFC, // bot: 2
       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x18, 0x38, 0x78, 0xF8, // bot: 3
       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x10, 0x30, 0x70, 0xF0, // bot: 4
       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x20, 0x60, 0xE0, // bot: 5
       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x40, 0xC0, // bot: 6
       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, // bot: 7
       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00  // bot: 8
};

char mask = LUT[bot][top];

此外:如果出于某种原因您要进行位操作，则此解决方案需要的操作更少。此外，超标量处理器应该并行计算异或运算的左侧和右侧。

char mask = (0xFF << top) ^ (0xFF << bot);