c++20 加入了一个叫做 bit
的库,不如来看看里面有什么?
bit_cast
效果和 reinterpret_cast
类似,按二进制位取值,
constexpr float N=100;
constexpr int M=std::bit_cast<int>(N);
constexpr float L=std::bit_cast<float>(N);
在这段代码里,\(N=100.0\),虽然不知道 \(M\) 的值但是可以确定 \(L=100.0\),因为是按位取值。
std::bit_cast<any>(x)
可以把 \(x\) 转化成 any
类型,保留二进制。
底层实现是 __builtin_bit_cast(any,x)
byteswap
以每个字节为单位去 reverse
,比如原来是 EFBEADDE,现在就是 DEADBEEF 了。似乎没啥用而且 c++23 的。
byteswap(x)
这样就可以使用了。
底层实现用到了 __builtin_bswap16/32/64/128
has_single_bit
判断一个数是否是 \(2\) 的整次幂,但是直接 x&x-1
就可以了。或者 popcount==1
。
has_single_bit(x)
这样就可以使用了。
乐死了,底层实现也是这样的。
bit_ceil
返回不小于 \(x\) 的最小的 \(2\) 的整数次幂。
bit_ceil(x)
这样就可以使用了。
底层实现用到了 __builtin_clz
。
bit_floor
返回不大于 \(x\) 的最大的 \(2\) 的整数次幂,等价于 1<<std::__lg(x)
。
bit_floor(x)
这样就可以使用了。
底层实现用到了 __builtin_clz
。
bit_width
返回 \(1+\log_2x\)。
bit_width(x)
这样就可以使用了。
底层实现用到了 __builtin_clz
。
rotl/rotr
循环左/右移 \(k\) 位。
bit_width(x,k)
这样就可以使用了。
底层实现就是左移右移的。
countl/r_zero/one
countl_zero
从最高位起计量连续的 0 位的数量countl_one
从最高位起计量连续的 1 位的数量countr_zero
从最低位起计量连续的 0 位的数量countr_one
从最低位起计量连续的 1 位的数量
注意这个函数只能 unsigned
。
countl/r_zero/one(x)
这样就可以使用了。
底层实现是 __builtin_clz
和 __builtin_ctz
。
popcount
返回 \(x\) 的值中为 \(1\) 的位的数量。
popcount(x)
这样就可以了。
底层实现就是 __builtin_popcount
。
endian
这是个枚举类型。如果是大端那么 endian::native==endian::big
,小端那么 endian::native==endian::little
,我也不知道这个有什么用。
以上这些函数,有些只能对 unsigned
类型使用,比如 popcount
,如果对非 unsigned
类型使用可以写强转,popcount(unsigned(x))
或 popcount<unsigned>(x)
。其实也可以在函数前加上两个下划线,这个不会对类型检查,__popcount(x)
。