位操作（从X中提取第5位并在X中返回1位数）

Question

假设X是无符号整数，我将如何从X中提取第5位并返回X中的1位数。注意：这两个操作不相互依赖。

为了从XI中提取第5位，我想使用＆operation来做这样的事情：XXXX1X＆000010

我不确定如何在X中返回1位的数量。

谢谢！

Answer 1

计数1位数是相对简单的; 迭代你的数字的所有位并向一些累加器添加设置的位数：

unsigned int X;     
unsigned int count; 

for (count = 0; X; X >>= 1) {
   count += X & 1;
}

这个怎么运作：

1. 将计数初始化为0
2. 从MSB开始（最高位）[这是当前位]
3. 添加以计算当前位＆1的结果
   • 如果该位置位，则为1
   • 如果未设置该位，则为0
4. 将X向右移1位，因此当前位现在是下一个MSB
5. 重复步骤3

提取第5位也很简单，只需将数字X右移5并用1计算逻辑AND：

unsigned int fifthBit (unsigned int X) {
   return (X >> 5) & 1;
}

Answer 2

在int查找设置位数的更简单和更简单的方法如下：

int num_1_bits(unsigned int x)  // or unsigned long x; or unsigned short x;
{
   int bitcount = 0;
   while(x)
   { 
      x &= (x - 1);
      ++bitcount;
   }
   return bitcount;
}

这是如何运作的？

对于一个无符号数x ，比特在序列x - 1将成为补体x ，直到所述第一组位x从LSB计数。

即x = 20 [0b11100] ; x - 1 = 19 [0b11011]
这里的位序列19是补体20直到第一组位20 （第一组位位置3处从LSB）。

因此，
如果你执行x & (x - 1) ，此操作将消耗x一个设置位。

因此，
如果你想继续这样做直到x变为0 ，你需要做多次，因为x有设置位，这反过来会给你x中设置位的计数。

这种方法更好，因为循环的运行次数与x中的1位一样多，因此不依赖于x数据类型。

Answer 3

作为补充，我精确，如果你正在寻找的效率，也有一些内置的硬件指令来执行对位计算（数零：你可以推断出多少个1-bit ，你有那么）看到此文章作为例子。