C语言开发总结（十八）

灰太狼 2022-08-17 15:25 24阅读 0赞

[优秀程序员不得不知道的20个位运算技巧][20]

一提起位运算，人们往往想到它的高效性，无论是嵌入式编程还是优化系统的核心代码，适当的运用位运算总是一种迷人的手段，或者当您求职的时候，在代码中写入适当的位运算也会让您的程序增加一丝亮点，最初当我读《编程之美》求“1的数目”时，我才开始觉得位运算是如此之美，后来读到 《Hacker's Delight》，感慨到Henry S.Warren把位运算运用的如此神出鬼没，很多程序都十分精妙，我觉得在一个普通的程序中大量运用这样的代码的人简直是疯了！但掌握简单的位运算技巧还是必要的，所以今天写这篇博文把我积累的一些位运算技巧分享给大家，这些技巧不会是如求“1的数目”的技巧，是最基本的一行位运算技巧！

# 1.获得int型最大值 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getMaxInt()\{  
2.          **return**  (1<<31) - 1; //2147483647， 由于优先级关系，括号不可省略   
3.  \}

## 另一种写法 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getMaxInt()\{  
2.      **return**  -(1<<-1) - 1; //2147483647   
3.  \}

## 另一种写法 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getMaxInt()\{  
2.      **return**  ~(1<<31); //2147483647   
3.  \}

## C语言中不知道int占几个字节时候 ##

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getMaxInt()\{  
2.      **return**  ((unsigned  **int** )- 1 ) >>  1 ; //2147483647   
3.  \}

# 2.获得int型最小值 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getMinInt()\{  
2.      **return**  1<<31; //-2147483648   
3.   \}

## 另一种写法 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getMinInt()\{  
2.      **return**  1 << -1; //-2147483648   
3.  \}

# 3.获得long类型的最大值 #

## C语言版 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **long**  getMaxLong()\{  
2.      **return**  ((unsigned  **long** )-1) >> 1; //2147483647   
3.  \}

## JAVA版 ##

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **long**  getMaxLong()\{  
2.      **return**  (( **long** ) 1 << 127 )- 1 ; //9223372036854775807   
3.  \}

获得long最小值，和其他类型的最大值，最小值同理.

# 4.乘以2运算 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  mulTwo( **int**  n)\{  //计算n\*2    
2.      **return**  n<<1;  
3.  \}

# 5.除以2运算 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  divTwo( **int**  n)\{  //负奇数的运算不可用   
2.      **return**  n>>1; //除以2   
3.  \}

# 6.乘以2的m次方 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  mulTwoPower(**int**  n, **int** m)\{  //计算n\*(2^m)   
2.      **return**  n<<m;  
3.  \}

# 7.除以2的m次方 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  divTwoPower(**int**  n, **int** m)\{  //计算n/(2^m)   
2.      **return**  n>>m;  
3.  \}

# 8.判断一个数的奇偶性 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **boolean**  isOddNumber(**int**  n)\{  
2.      **return**  (n &  1 ) ==  1 ;  
3.  \}

# 9.不用临时变量交换两个数（面试常考） #

## C语言 版 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **void**  swap( **int**  \*a, **int**  \*b)\{     
2.      (\*a)^=(\*b)^=(\*a)^=(\*b);   
3.  \}

## 通用版（一些语言中得分开写） ##

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  a ^= b;  
2.  b ^= a;  
3.  a ^= b;

# 10.取绝对值（某些机器上 ， 效率比n>0  ?  n:-n 高） #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  abs( **int**  n)\{  
2.  **return**  (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);  
3.  /\* n>>31 取得n的符号，若n为正数，n>>31等于0，若n为负数，n>>31等于-1  
4.  若n为正数 n^0=0,数不变，若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码，然后进行异或运算，  
5.  结果n变号并且为n的绝对值减1，再减去-1就是绝对值 \*/   
6.  \}

# 11.取两个数的最大值（某些机器上， 效率比a>b ? a:b高） #

## 通用版 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  max( **int**  a, **int**  b)\{  
2.      **return**  b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);  
3.      /\*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1\*/  
4.  \}

## C语言版 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  max( **int**  x, **int**  y)\{  
2.      **return**  x ^ ((x ^ y) & -(x < y));  
3.      /\*如果x<y x<y返回1，否则返回0，  
4.  、 与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变\*/   
5.  \}

# 12.取两个数的最小值（某些机器上， 效率比a>b ? b:a高） #

## 通用版 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  min( **int**  a, **int**  b)\{  
2.      **return**  a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);  
3.      /\*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1\*/  
4.  \}

## C语言版 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  min( **int**  x, **int**  y)\{  
2.      **return**  y ^ ((x ^ y) & -(x < y));  
3.           /\*如果x<y x<y返回1，否则返回0，  
4.              与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变\*/   
5.  \}

# 13.判断符号是否相同 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **boolean**  isSameSign(**int**  x,  **int** y)\{  
2.      **return**  (x ^ y) >  0 ;  // true 表示 x和y有相同的符号， false表示x，y有相反的符号。  
3.  \}

# 14.计算2的n次方 #

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getFactorialofTwo(**int**  n)\{  //n > 0  
2.      **return**  2<<(n-1); //2的n次方   
3.  \}

# 15.判断一个数是不是2的幂 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **boolean**  isFactorialofTwo(**int**  n)\{  
2.      **return**  (n & (n -  1 )) ==  0 ;  
3.      /\*如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....  
4.         所以做与运算结果为0\*/   
5.  \}

# 16.对2的n次方取余 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  quyu( **int**  m, **int**  n)\{  //n为2的次方   
2.      **return**  m & (n -  1 );  
3.      /\*如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....  
4.       所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位\*/   
5.  \}

# 17.求两个整数的平均值 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getAverage( **int**  x,  **int**  y)\{  
2.          **return**  (x+y) >>  1 ;   
3.  ｝

## 另一种写法 ##

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getAverage( **int**  x,  **int**  y)\{  
2.          **return**  ((x^y) >>  1 ) + (x&y);   
3.       /\*(x^y) >> 1得到x，y其中一个为1的位并除以2，  
4.         x&y得到x，y都为1的部分，加一起就是平均数了\*/   
5.    
6.  \}

**下面是三个最基本对二进制位的操作**

# 18.从低位到高位,取n的第m位 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  getBit( **int**  n,  **int**  m)\{  
2.      **return**  (n >> (m- 1 )) &  1 ;  
3.  \}

# 19.从低位到高位.将n的第m位置1 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  setBitToOne(**int**  n,  **int** m)\{  
2.      **return**  n | ( 1 <<(m- 1 ));  
3.      /\*将1左移m-1位找到第m位，得到000...1...000  
4.        n在和这个数做或运算\*/   
5.  \}

# 20.从低位到高位,将n的第m位置0 #

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  **int**  setBitToZero(**int**  n,  **int** m)\{  
2.      **return**  n & ~( 1 <<(m- 1 ));  
3.      /\* 将1左移m-1位找到第m位，取反后变成111...0...1111  
4.         n再和这个数做与运算\*/   
5.  \}

# **另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧，一些也是位运算的常识（面试也许会遇到）** #

## 计算n+1 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  \-~n

## 计算n-1 ##

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  ~-n

## 取相反数 ##

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  ~n +  1 ;

### 另一种写法 ###

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]