C++ 中十六进制数的反向半字节

Question

反转 C++ 中十六进制数的半字节（例如数字）的最快方法是什么？

这是我的意思的一个例子： 0x12345 -> 0x54321

这是我已经拥有的：

unsigned int rotation (unsigned int hex) {
    unsigned int result = 0;

    while (hex) {
        result = (result << 4) | (hex & 0xF);
        hex >>= 4;
    }

    return result;
}

Answer 1

这个问题可以分为两部分：

• 反转 integer 的半字节。反转字节，并交换每个字节内的半字节。
• 将反向结果右移一定量以调整“可变长度”。 有std::countl_zero(x) & -4 （前导零的数量，向下舍入为 4 的倍数）前导零位是十六进制前导零的一部分，向右移动该数量使它们不参与逆转。

例如，使用<bit>中的一些新函数：

#include <stdint.h>
#include <bit>

uint32_t reverse_nibbles(uint32_t x) {
    // reverse bytes
    uint32_t r = std::byteswap(x);
    // swap adjacent nibbles
    r = ((r & 0x0F0F0F0F) << 4) | ((r >> 4) & 0x0F0F0F0F);
    // adjust for variable-length of input
    int len_of_zero_prefix = std::countl_zero(x) & -4;
    return r >> len_of_zero_prefix;
}

这需要 C++23 的std::byteswap这可能有点乐观，你可以用一些其他的 byteswap 代替它。

也很容易适应uint64_t 。

Answer 2

基于输入为 32 位的假设，我会在没有循环的情况下执行此操作

  result = (hex & 0x0000000f) << 28
         | (hex & 0x000000f0) << 20
         | (hex & 0x00000f00) << 12  
  ....

不知道是否更快，但我发现它更具可读性