位运算---直接操作--节约内存??

2024-02-07 11:38

本文主要是介绍位运算---直接操作--节约内存??,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

位运算主要是直接操控二进制时使用 ,主要目的是节约内存,使你的程序速度更快,还有就是对内存要求苛刻的地方使用,以下是一牛人总结的方法,分享一下:位运算应用口诀
清零取反要用与,某位置一可用或
若要取反和交换,轻轻松松用异或移位运算
要点 1 它们都是双目运算符,两个运算分量都是整形,结果也是整形。2 " < < " 左移:右边空出的位上补0,左边的位将从字头挤掉,其值相当于乘2。3 " > > " 右移:右边的位被挤掉。对于左边移出的空位,如果是正数则空位补0,若为负数,可能补0或补1,这取决于所用的计算机系统。4 " > > > " 运算符,右边的位被挤掉,对于左边移出的空位一概补上0。位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask)
(1) 按位与-- & 
1 清零特定位 (mask中特定位置0,其它位为1,s=s& mask)
2 取某数中指定位 (mask中特定位置1,其它位为0,s=s& mask)
(2) 按位或-- |常用来将源操作数某些位置1,其它位不变。 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s|mask)
(3) 位异或-- ^
1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s^mask)
2 不引入第三变量,交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1)目 标                    操 作                          操作后状态
a=a1^b1                a=a^b                          a=a1^b1,b=b1
b=a1^b1^b1          b=a^b                          a=a1^b1,b=a1
a=b1^a1^a1          a=a^b                          a=b1,b=a1二进制补码运算公式:
-x = ~x + 1 = ~(x-1)
~x = -x-1
-(~x) = x+1
~(-x) = x-1
x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x& y)
x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x& y)
x^y = (x|y)-(x& y)
x|y = (x& ~y)+y
x& y = (~x|y)-~x
x==y:      ~(x-y|y-x)
x!=y:      x-y|y-x
x< y:      (x-y)^((x^y)& ((x-y)^x))
x< =y:      (x|~y)& ((x^y)|~(y-x))
x< y:      (~x& y)|((~x|y)& (x-y))//无符号x,y比较
x< =y:      (~x|y)& ((x^y)|~(y-x))//无符号x,y比较 
应用举例 
(1) 判断int型变量a是奇数还是偶数                      
a& 1    = 0 偶数a& 1 =    1 奇数 
(2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int)),即a> > k& 1 
(3) 将int型变量a的第k位清0,即a=a& ~(1< < k) 
(4) 将int型变量a的第k位置1, 即a=a|(1< < k) 
(5) int型变量循环左移k次,即a=a< < k|a> > 16-k    (设sizeof(int)=16) 
(6) int型变量a循环右移k次,即a=a> > k|a< < 16-k    (设sizeof(int)=16) 
(7)整数的平均值
对于两个整数x,y,如果用 (x+y)/2 求平均值,会产生溢出,因为 x+y 可能会大于INT_MAX,但是我们知道它们的平均值是肯定不会溢出的,我们用如下算法:
int average(int x, int y)    //返回X,Y 的平均值
{       return (x& y)+((x^y)> > 1); 
} 
(8)判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x > = 0,判断他是不是2的幂
boolean power2(int x)
{ return ((x& (x-1))==0)& & (x!=0);
} 
(9)不用temp交换两个整数
void swap(int x , int y)
{ x ^= y; y ^= x; x ^= y; 
} 
(10)计算绝对值
int abs( int x )
{ 
int y ; 
y = x > > 31 ; 
return (x^y)-y ;               //or: (x+y)^y
} 
(11)取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1) 
(12)乘法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)a * (2^n) 等价于 a< < n 
(13)除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)a / (2^n) 等价于 a> > n例: 12/8 == 12> > 3 
(14) a % 2 等价于 a & 1              
(15) if (x == a) x= b; else x= a; 等价于 x= a ^ b ^ x; 
(16) x 的 相反数 表示为 (~x+1)
清零取反要用与,某位置一可用或
若要取反和交换,轻轻松松用异或移位运算
要点 1 它们都是双目运算符,两个运算分量都是整形,结果也是整形。2 " < < " 左移:右边空出的位上补0,左边的位将从字头挤掉,其值相当于乘2。3 " > > " 右移:右边的位被挤掉。对于左边移出的空位,如果是正数则空位补0,若为负数,可能补0或补1,这取决于所用的计算机系统。4 " > > > " 运算符,右边的位被挤掉,对于左边移出的空位一概补上0。位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask)
(1) 按位与-- & 
1 清零特定位 (mask中特定位置0,其它位为1,s=s& mask)
2 取某数中指定位 (mask中特定位置1,其它位为0,s=s& mask)
(2) 按位或-- |常用来将源操作数某些位置1,其它位不变。 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s|mask)
(3) 位异或-- ^
1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s^mask)
2 不引入第三变量,交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1)目 标                    操 作                          操作后状态
a=a1^b1                a=a^b                          a=a1^b1,b=b1
b=a1^b1^b1          b=a^b                          a=a1^b1,b=a1
a=b1^a1^a1          a=a^b                          a=b1,b=a1二进制补码运算公式:
-x = ~x + 1 = ~(x-1)
~x = -x-1
-(~x) = x+1
~(-x) = x-1
x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x& y)
x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x& y)
x^y = (x|y)-(x& y)
x|y = (x& ~y)+y
x& y = (~x|y)-~x
x==y:      ~(x-y|y-x)
x!=y:      x-y|y-x
x< y:      (x-y)^((x^y)& ((x-y)^x))
x< =y:      (x|~y)& ((x^y)|~(y-x))
x< y:      (~x& y)|((~x|y)& (x-y))//无符号x,y比较
x< =y:      (~x|y)& ((x^y)|~(y-x))//无符号x,y比较 
应用举例 
(1) 判断int型变量a是奇数还是偶数                      
a& 1    = 0 偶数a& 1 =    1 奇数 
(2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int)),即a> > k& 1 
(3) 将int型变量a的第k位清0,即a=a& ~(1< < k) 
(4) 将int型变量a的第k位置1, 即a=a|(1< < k) 
(5) int型变量循环左移k次,即a=a< < k|a> > 16-k    (设sizeof(int)=16) 
(6) int型变量a循环右移k次,即a=a> > k|a< < 16-k    (设sizeof(int)=16) 
(7)整数的平均值
对于两个整数x,y,如果用 (x+y)/2 求平均值,会产生溢出,因为 x+y 可能会大于INT_MAX,但是我们知道它们的平均值是肯定不会溢出的,我们用如下算法:
int average(int x, int y)    //返回X,Y 的平均值
{       return (x& y)+((x^y)> > 1); 
} 
(8)判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x > = 0,判断他是不是2的幂
boolean power2(int x)
{ return ((x& (x-1))==0)& & (x!=0);
} 
(9)不用temp交换两个整数
void swap(int x , int y)
{ x ^= y; y ^= x; x ^= y; 
} 
(10)计算绝对值
int abs( int x )
{ 
int y ; 
y = x > > 31 ; 
return (x^y)-y ;               //or: (x+y)^y
} 
(11)取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1) 
(12)乘法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)a * (2^n) 等价于 a< < n 
(13)除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)a / (2^n) 等价于 a> > n例: 12/8 == 12> > 3 
(14) a % 2 等价于 a & 1              
(15) if (x == a) x= b; else x= a; 等价于 x= a ^ b ^ x; 
(16) x 的 相反数 表示为 (~x+1)

这篇关于位运算---直接操作--节约内存??的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/687613

相关文章

怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题

《怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题》:本文主要介绍怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、GC 日志基础配置1. 启用详细 GC 日志2. 不同收集器的日志格式二、关键指标与分析维度1.

Python实现对阿里云OSS对象存储的操作详解

《Python实现对阿里云OSS对象存储的操作详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Python实现对阿里云OSS对象存储的操作相关知识,包括连接,上传,下载,列举等功能,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录一、直接使用代码二、详细使用1. 环境准备2. 初始化配置3. bucket配置创建4. 文件上传到os

Java内存分配与JVM参数详解(推荐)

《Java内存分配与JVM参数详解(推荐)》本文详解JVM内存结构与参数调整,涵盖堆分代、元空间、GC选择及优化策略,帮助开发者提升性能、避免内存泄漏,本文给大家介绍Java内存分配与JVM参数详解,... 目录引言JVM内存结构JVM参数概述堆内存分配年轻代与老年代调整堆内存大小调整年轻代与老年代比例元空

mysql表操作与查询功能详解

《mysql表操作与查询功能详解》本文系统讲解MySQL表操作与查询,涵盖创建、修改、复制表语法,基本查询结构及WHERE、GROUPBY等子句,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随... 目录01.表的操作1.1表操作概览1.2创建表1.3修改表1.4复制表02.基本查询操作2.1 SE

c++中的set容器介绍及操作大全

《c++中的set容器介绍及操作大全》:本文主要介绍c++中的set容器介绍及操作大全,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录​​一、核心特性​​️ ​​二、基本操作​​​​1. 初始化与赋值​​​​2. 增删查操作​​​​3. 遍历方

MySQL追踪数据库表更新操作来源的全面指南

《MySQL追踪数据库表更新操作来源的全面指南》本文将以一个具体问题为例,如何监测哪个IP来源对数据库表statistics_test进行了UPDATE操作,文内探讨了多种方法,并提供了详细的代码... 目录引言1. 为什么需要监控数据库更新操作2. 方法1:启用数据库审计日志(1)mysql/mariad

springboot如何通过http动态操作xxl-job任务

《springboot如何通过http动态操作xxl-job任务》:本文主要介绍springboot如何通过http动态操作xxl-job任务的问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错... 目录springboot通过http动态操作xxl-job任务一、maven依赖二、配置文件三、xxl-

Oracle 数据库数据操作如何精通 INSERT, UPDATE, DELETE

《Oracle数据库数据操作如何精通INSERT,UPDATE,DELETE》在Oracle数据库中,对表内数据进行增加、修改和删除操作是通过数据操作语言来完成的,下面给大家介绍Oracle数... 目录思维导图一、插入数据 (INSERT)1.1 插入单行数据,指定所有列的值语法:1.2 插入单行数据,指

C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

《C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案》C++动态内存分配存在系统调用开销、碎片化和锁竞争等性能问题,内存池通过预分配、分块管理和缓存复用解决这些问题,下面就来了解一下... 目录一、C++内存分配的性能挑战二、内存池技术的核心原理三、主流内存池实现:TCMalloc与Jemalloc1. TCM

SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践

《SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践》在SQL查询中,JOIN操作是多表关联的核心工具,本文将从原理,场景和最佳实践三个方面总结JOIN条件的使用规则,希望可以帮助开发者精准控制查询逻辑... 目录一、ON与WHERE的本质区别二、场景化条件使用规则三、最佳实践建议1.优先使用ON条件2.WHERE用