Bit twiddling：从ulong，获取表示哪些字节非零的位掩码

Question

假设我们有一个8字节的ulong。 对于每个字节，我们想知道它是零还是非零。 期望的结果是一个字节，其8位表示原始8字节的“非零”。

是否有此操作或操作集的名称？

我们如何才能非常有效地实现这一目 理想的解决方案是无分支。

作为替代要求，有用的答案是第一个非零字节的位置。 例如，如果第一个非零字节是第三个，则答案为2（基于0的索引）。 我意识到这可以通过计算初始需求的答案的前导零来实现，但也许这将允许一个捷径。

Answer 1

这可能有所帮助 -

    private void Evaluate(ulong n)
    {
        ulong f = 255;
        int r = 0, p = -1;
        for (int i = 0; i < 8; i++)
        {
            r >>= 1;
            var t = n & f;
            if (t > 0)
            {
                r += 128;
                if (p < 0)
                    p = i;
            }
            f <<= 8;
        }
        Console.WriteLine($"Resulting byte: {r}");
        Console.WriteLine($"Position: {p}");
    }

我所做的是将输入8字节数的每个字节与255（1111 1111）进行逐位AND运算。 如果结果为1，我右移一位用于结果并添加128（1000 000）。

对于位置I，在情况编号为零的情况下初始化p = -1 。 否则，指定第一个索引“> 0”。

有很多优化可能比如将输入数比较为零，如果为真，则只返回0表示结果，-1表示位置。

Answer 2

您可以将长位移8位并独立查看每个字节（即检查字节== 0）。 使用字节的索引，可以通过将1移入该位索引来设置结果字节中的值。

    private byte TestULong(ulong value)
    {
        byte result = 0;
        for (int i = 0; i < 8; i++)
        {
            var test = (byte)(value >> (i * 8));
            if (test != 0)
            {
                result = (byte)(result | (1 << i));
            }
        }
        return result;
    }

Answer 3

我觉得有一种纯粹基于数学的方法，但我似乎无法理解它。 否则，最有效的方法是使用循环和一些逐位比较：

public static byte Evaluate(ulong n) {
    ulong mask = 0xFF;
    byte result = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        if ((n & (mask << (i * 8))) != 0) {
            result |= (byte)(1 << i);
        }
    }
    return result;
}

掩码是一个预先配置的值，其中单个字节中的每个位都是1（十进制为255，十六进制为FF）。 您将掩码偏移i * 8以使其覆盖输入的第n个字节，然后使用按位AND来获取该字节的值。 您需要做的就是检查该字节值是否为非零，如果是，则将结果字节的相应位设置为1.（这可以通过加法或按位OR完成，因此我选择了去OR路线以保持按位主题。）

https://dotnetfiddle.net/EA7NRw