在字节数组上执行右位旋转/循环移位的最快方法是什么

Question

如果我有阵列：

{01101111,11110000,00001111} // {111, 240, 15}

1位移位的结果是：

{10110111,11111000,00000111} // {183, 248, 7}

阵列大小不固定，移位将从1到7（包括1和7）。 目前我有以下代码（工作正常）：

private static void shiftBitsRight(byte[] bytes, final int rightShifts) {
   assert rightShifts >= 1 && rightShifts <= 7;

   final int leftShifts = 8 - rightShifts;

   byte previousByte = bytes[0]; // keep the byte before modification
   bytes[0] = (byte) (((bytes[0] & 0xff) >> rightShifts) | ((bytes[bytes.length - 1] & 0xff) << leftShifts));
   for (int i = 1; i < bytes.length; i++) {
      byte tmp = bytes[i];
      bytes[i] = (byte) (((bytes[i] & 0xff) >> rightShifts) | ((previousByte & 0xff) << leftShifts));
      previousByte = tmp;
   }
}

有没有比我目前的方法更快的方法来实现这一目标？

Answer 1

找到答案的唯一方法是彻底的基准测试，最快的实现方式因平台而异。 如果您真的需要优化，请使用像Caliper这样的工具。

Answer 2

您可以做的一件事是用byte[a]>>>b替换(byte[a]&0xff)>>b byte[a]>>>b

此外，当您离开时，您不需要&0xff 。

虽然可能无关紧要，但是将最终添加到tmp或将声明移出循环可能会有所帮助。

另一件事可能是尝试：

int tmp=bytes[bytes.length-1];
for (int i = bytes.length-2; i >=0; i--) {
  tmp=(tmp<<8)|bytes[i];
  bytes[i] = (byte) (tmp>>>rightShifts);
 }

然后你解决字节[bytes.length-1]。

如果你迷信，反向循环也可能有所帮助。 我以前见过它。

每次循环分析：

你的：3个作业，两个班次，一个或一个演员。

我的：2个任务，两个轮班，一个或一个演员。

Answer 3

使用ByteBuffer.wrap获取一个包装你的byte[]的缓冲区，然后使用ByteBuffer.asLongBuffer()获取一个视图，允许你按照@NiklasB的建议提取和操作long 。 从而利用硬件移动较大块位的能力。

Answer 4

如果您愿意，可以将其概括为longs和多位移位

// for a 1-bit rightshift:
// first rotate each byte right by one
for (i = 0; i < n; i++) b[i] = rotr(b[i], 1);
// get rightmost bit
bit = b[n-1] & 0x80;
// copy high order bit from adjacent byte
for (i = n; --i >= 1;){
    b[i] &= 0x7f;
    b[i] |= (b[i-1] & 0x80);
}
// put in the rightmost bit on the left
b[0] = (b[0] & 0x7f) | bit;

假设定义了rotr 。