Question

我正在尝试实现一个旋转左旋函数，它将整数x左移n位

例如：rotateLeft（0x87654321,4）= 0x76543218
法律视角：〜＆amp; ^ | +＆lt;＆lt; ＆GT;＆GT;

到目前为止，我有这个：

int rotateLeft(int x, int n) {
  return ((x << n) | (x >> (32 - n)));
}

我已经意识到不适用于签名整数。任何人都有任何想法如何解决这个问题？

所以现在我试过了：

int rotateLeft(int x, int n) {
  return ((x << n) | ((x >> (32 + (~n + 1))) & 0x0f));
}

并收到错误：

错误：测试rotateLeft（-2147483648 [0x80000000]，1 [0x1]）失败... ......给出15 [0xf]。应为1 [0x1]

Answer 1

编译器友好旋转的当前最佳实践是this community-wiki Q&A。来自维基百科的代码不会产生非常好的asm with clang，或gcc早于5.1。

Wikipedia对位旋转a.k.a.循环移位有一个非常好的详细解释。

从那里引用：

unsigned int _rotl(const unsigned int value, int shift) {
    if ((shift &= sizeof(value)*8 - 1) == 0)
      return value;
    return (value << shift) | (value >> (sizeof(value)*8 - shift));
}

unsigned int _rotr(const unsigned int value, int shift) {
    if ((shift &= sizeof(value)*8 - 1) == 0)
      return value;
    return (value >> shift) | (value << (sizeof(value)*8 - shift));

在您的情况下，由于您无权访问乘法运算符，因此可以将*8替换为<< 3。

编辑您还可以删除if语句，因为您的声明无法使用if。这是一个优化，但没有它你仍然可以获得正确的值。

请注意，如果您真的打算在signed整数上旋转位，则旋转结果的解释将取决于平台。具体而言，它取决于平台是使用Two's Complement还是One's Complement。我想不出一个旋转有符号整数的位有意义的应用程序。

Answer 2

int rotateLeft(int x, int n) {
  return (x << n) | (x >> (32 - n)) & ~((-1 >> n) << n);
}

更新:(非常感谢@George）

int rotateLeft(int x, int n) {
  return (x << n) | (x >> (32 - n)) & ~(-1 << n);
}

不要使用' - '版本。

int rotateLeft(int x, int n) {
    return (x << n) | (x >> (0x1F & (32 + ~n + 1))) & ~(0xFFFFFFFF << n);
}

//test program
int main(void){
    printf("%x\n",rotateLeft(0x87654321,4));
    printf("%x\n",rotateLeft(0x87654321,8));
    printf("%x\n",rotateLeft(0x80000000,1));
    printf("%x\n",rotateLeft(0x78123456,4));
    printf("%x\n",rotateLeft(0xFFFFFFFF,4));
    return 0;
}
/* result : GCC 4.4.3 and Microsoft(R) 32-bit C 16.00.40219.01
76543218
65432187
1
81234567
ffffffff
*/

Answer 3

您可以为signed int定义'向左旋转'吗？

我只需将x投射到unsigned int并按照您现在的方式执行旋转。

另一方面说明：您的代码是否需要在不同的体系结构（不仅仅是32位）上工作？您可能希望避免对int bitsize进行硬编码。

Answer 4

在ISO C中（不知道这是否是你的实现语言，但它看起来确实如此），对带有符号的有符号整数的右移是实现定义的，因此应该避免使用。

如果你正在做bitops，你真的应该首先转换为无符号整数。

Answer 5

最好的方法是：

int rotateLeft(int x, int n)
{
    _asm
    {
        mov eax, dword ptr [x]
        mov ecx, dword ptr [n]
        rol eax, cl
    }
}

如果您需要在代码中旋转int变量，那么最快的方式是：

#define rotl( val, shift ) _asm mov eax, dword ptr[val] _asm mov ecx, dword ptr [shift] _asm rol eax, cl _asm mov dword ptr [val], eax

val是您旋转的值，shift是旋转的长度。

Answer 6

我找到一种进行旋转的方法，当您与固定大小的某位人员一起工作并且知道时，该方法很有用：

int rotate_bit_left(int bit_rotating){
 int LastMax = 64;
 bit_rotating = (bit_rotating>=LastMax)? ((bit_rotating << 1 ) | 0x01) : bit_rotating << 1 ;
 return bit_rotating;
 /*
  Here LastMax is 64 because in the exemple I work in the Ascii table where the max is 0111 1111 and this value can be adapted with the value of the last one bit in decimale
 */
}

此功能可以更改为右旋

int rotate_bit_right(int bit_rotating){
 bit_rotating = ((bit_rotating%2)==1)? ((bit_rotating >> 1)| 0x80 ): bit_rotating >> 1 ;
 return bit_rotating; 
 /*
 Because if is a odd number then the last bit is one and we have to put it in the first place
 */
}

请注意，如果您在除Ascii表以外的其他情况下使用以下模式将Hexa数字更改为0x01和0x80，则： 0 ... 0001左旋转右旋转100 .... 0

按位向左旋转功能

6 个答案: