位操作（從X中提取第5位並在X中返回1位數）

Question

假設X是無符號整數，我將如何從X中提取第5位並返回X中的1位數。注意：這兩個操作不相互依賴。

為了從XI中提取第5位，我想使用＆operation來做這樣的事情：XXXX1X＆000010

我不確定如何在X中返回1位的數量。

謝謝！

Answer 1

計數1位數是相對簡單的; 迭代你的數字的所有位並向一些累加器添加設置的位數：

unsigned int X;     
unsigned int count; 

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

這個怎么運作：

1. 將計數初始化為0
2. 從MSB開始（最高位）[這是當前位]
3. 添加以計算當前位＆1的結果
   • 如果該位置位，則為1
   • 如果未設置該位，則為0
4. 將X向右移1位，因此當前位現在是下一個MSB
5. 重復步驟3

提取第5位也很簡單，只需將數字X右移5並用1計算邏輯AND：

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

Answer 2

在int查找設置位數的更簡單和更簡單的方法如下：

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;
}

這是如何運作的？

對於一個無符號數x ，比特在序列x - 1將成為補體x ，直到所述第一組位x從LSB計數。

即x = 20 [0b11100] ; x - 1 = 19 [0b11011]
這里的位序列19是補體20直到第一組位20 （第一組位位置3處從LSB）。

因此，
如果你執行x & (x - 1) ，此操作將消耗x一個設置位。

因此，
如果你想繼續這樣做直到x變為0 ，你需要做多次，因為x有設置位，這反過來會給你x中設置位的計數。

這種方法更好，因為循環的運行次數與x中的1位一樣多，因此不依賴於x數據類型。

Answer 3

作為補充，我精確，如果你正在尋找的效率，也有一些內置的硬件指令來執行對位計算（數零：你可以推斷出多少個1-bit ，你有那么）看到此文章作為例子。