编程技巧--位运算的巧妙运用（2）

一提起位运算，人们往往想到它的高效性，无论是嵌入式 编程还是优化系统的核心代码，适当的运用位运算总是一种迷人的手段，或者当您求职的时候，在代码中写入适当的位运算也会让您的程序增加一丝亮点，最初当我 读《编程之美》求“1的数目”时，我才开始觉得位运算是如此之美，后来读到 《Hacker's Delight》，感慨到Henry S.Warren把位运算运用的如此神出鬼没，很多程序都十分精妙，我觉得在一个普通的程序中大量运用这样的代码的人简直是疯了！但掌握简单的位运算技巧 还是必要的，所以今天写这篇博文把我积累的一些位运算技巧分享给大家，这些技巧不会是如求“1的数目”的技巧，是最基本的一行位运算技巧！

Welcome To My BitTricks

1.获得int型最大值

1. int getMaxInt(){  

2.        return (1<<31) - 1;//2147483647， 由于优先级关系，括号不可省略  

3. }  

另一种写法

1. int getMaxInt(){  

2.    return -(1<<-1) - 1;//2147483647  

3. }  

另一种写法

1. int getMaxInt(){  

2.    return ~(1<<31);//2147483647  

3. }  

C语言中不知道int占几个字节时候

1. int getMaxInt(){  

2.    return ((unsigned int)-1)/2;//2147483647  

3. }  

2.获得int型最小值

1. int getMinInt(){  

2.    return 1<<31;//-2147483648  

3. }  

另一种写法

1. int getMinInt(){  

2.    return 1 << -1;//-2147483648  

3. }  

3.获得long类型的最大值C语言版

1. long getMaxLong(){  

2.    return ((unsigned long)-1)/2;//2147483647  

3. }  

JAVA版

1. long getMaxLong(){  

2.    return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807  

3. }  

获得long最小值，和其他类型的最大值，最小值同理.

4.乘以2运算

1. int mulTwo(int n){//计算n*2   

2.    return n<<1;  

3. }  

5.除以2运算

1. int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用  

2.    return n>>1;//除以2  

3. }  

6.乘以2的m次方

1. int mulTwoPower(int n,int m){//计算n*(2^m)  

2.    return n<

3. }  

7.除以2的m次方

1. int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)  

2.    return n>>m;  

3. }  

8.判断一个数的奇偶性

1. boolean isOddNumber(int n){  

2.    return (n & 1) == 1;  

3. }  

9.不用临时变量交换两个数（面试常考）C语言版：

1. void swap(int *a,int *b){     

2.    (*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);   

3. }  

一些语言中得分开写：

1. a ^= b;  

2. b ^= a;  

3. a ^= b;  

10.取绝对值（某些机器上，效率比n>0  ?  n:-n 高）

1. int abs(int n){  

2. return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);  

3. /* n>>31 取得n的符号，若n为正数，n>>31等于0，若n为负数，n>>31等于-1

4. 若n为正数 n^0-0数不变，若n为负数n^-1 需要计算n和-1的补码，异或后再取补码，

5. 结果n变号并且绝对值减1，再减去-1就是绝对值 */  

6. }  

11.取两个数的最大值（某些机器上，效率比a>b ? a:b高）通用版

1. int max(int a,int b){  

2.    return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);  

3.    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1*/  

4. }  

C语言版

1. int max(int x,int y){  

2.    return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));  

3.    /*如果x

4. 、 与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/  

5. }  

12.取两个数的最小值（某些机器上，效率比a>b ? b:a高）通用

1. int min(int a,int b){  

2.    return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);  

3.    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1*/  

4. }  

C语言版

1. int min(int x,int y){  

2.    return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));  

3.         /*如果x

4.            与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/  

5. }  

13.判断符号是否相同

1. boolean isSameSign(int x, int y){  

2.    return (x ^ y) > 0; // true 表示 x和y有相同的符号， false表示x，y有相反的符号。

3. }  

14.计算2的n次方

1. int getFactorialofTwo(int n){//n > 0  

2.    return 2<<(n-1);//2的n次方  

3. }  

15.判断一个数是不是2的幂

1. boolean isFactorialofTwo(int n){  

2.    return (n & (n - 1)) == 0;  

3.    /*如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....

4.       所以做与运算结果为0*/  

5. }  

16.对n的二次方取余

1. int quyu(int m,int n){//n为2的次方  

2.    return m & (n - 1);  

3.    /*如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....

4.     所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/  

5. }  

17.求两个整数的平均值

1. int getAverage(int x, int y){  

2.        return (x+y) >> 1;   

3. ｝  

另一种写法

1. int getAverage(int x, int y){  

2.        return ((x^y) >> 1) + (x&y);   

3.     /*(x^y) >> 1得到x，y其中一个为1的位并除以2，

4.       x&y得到x，y都为1的部分，加一起就是平均数了*/  

5.  

6. }  

下面是三个最基本对二进制位的操作

18.从低位到高位,取n的第m位

1. int getBit(int n, int m){  

2.    return (n >> (m-1)) & 1;  

3. }  

19.从低位到高位.将n的第m位置1

1. int setBitToOne(int n, int m){  

2.    return n | (1<<(m-1));  

3.    /*将1左移m-1位找到第m位，得到000...1...000

4.      n在和这个数做或运算*/  

5. }  

20.从低位到高位,将n的第m位置0

1. int setBitToZero(int n, int m){  

2.    return n & ~(0<<(m-1));  

3.    /* 将1左移m-1位找到第m位，取反后变成111...0...1111

4.       n再和这个数做与运算*/  

5. }

另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧，一些也是位运算的常识（面试也许会遇到）计算n+1

1. -~n  

计算n-1

1. ~-n  

取相反数

1. ~n + 1;  

另一种写法

1. (n ^ -1) + 1;  

if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;

1. x= a ^ b ^ x;  

sign函数，参数为n，当n>0时候返回1，n<0时返回-1，n=0时返回0

1. return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);  

如果您知道实用的一行位运算技巧请留言，博主不胜感激，还有我总结的位运算难免有不健壮之处，请您多多批评。