我想写一个函数，返回最接近的2的次幂数。例如，如果我的输入是789，输出应该是1024。有没有办法不使用任何循环，而只是使用一些位运算符?
当前回答
如果你需要OpenGL相关的东西:
/* Compute the nearest power of 2 number that is
* less than or equal to the value passed in.
*/
static GLuint
nearestPower( GLuint value )
{
int i = 1;
if (value == 0) return -1; /* Error! */
for (;;) {
if (value == 1) return i;
else if (value == 3) return i*4;
value >>= 1; i *= 2;
}
}
其他回答
在标准c++20中，这包含在<bit>中。 答案很简单
#include <bit>
unsigned long upper_power_of_two(unsigned long v)
{
return std::bit_ceil(v);
}
注意: 我给出的解决方案是针对c++，而不是c，我会给出这个问题的答案，但它是这个问题的副本!
在x86中，你可以使用sse4位操作指令来提高速度。
//assume input is in eax
mov ecx,31
popcnt edx,eax //cycle 1
lzcnt eax,eax //cycle 2
sub ecx,eax
mov eax,1
cmp edx,1 //cycle 3
jle @done //cycle 4 - popcnt says its a power of 2, return input unchanged
shl eax,cl //cycle 5
@done: rep ret //cycle 5
在c中，您可以使用匹配的intrinsic。
或者无跳转，通过避免跳转导致的错误预测来加快速度，但通过延长依赖链来减慢速度。计时，看看哪种代码最适合您。
//assume input is in eax
mov ecx,31
popcnt edx,eax //cycle 1
lzcnt eax,eax
sub ecx,eax
mov eax,1 //cycle 2
cmp edx,1
mov edx,0 //cycle 3
cmovle ecx,edx //cycle 4 - ensure eax does not change
shl eax,cl
@done: rep ret //cycle 5
如果你需要OpenGL相关的东西:
/* Compute the nearest power of 2 number that is
* less than or equal to the value passed in.
*/
static GLuint
nearestPower( GLuint value )
{
int i = 1;
if (value == 0) return -1; /* Error! */
for (;;) {
if (value == 1) return i;
else if (value == 3) return i*4;
value >>= 1; i *= 2;
}
}
检查Bit Twiddling Hacks。你需要得到以2为底的对数，然后加上1。32位值的示例:
四舍五入到下一个2的最高次幂 Unsigned int v;//计算32位v的下一个最高次幂2 v -; V |= V >> 1; V |= V >> 2; V |= V >> 4; V |= V >> 8; V |= V >> 16; v + +;
延伸到其他宽度应该是明显的。
许多处理器架构都支持log以2为底或非常类似的操作——计数前导零。许多编译器都有针对它的内在特性。参见https://en.wikipedia.org/wiki/Find_first_set
