Question

我正在基于Java编写的教程在Swift中构建国际象棋引擎。在本教程中，Java的带符号的64位整数"field2" expected because schema[1]['properties']['field1'] == bbb有一个名为long的静态方法，该方法“返回通过反转指定长值的二进制补码二进制表示形式的位顺序而获得的值”。它基本上颠倒了二进制位的顺序，因此，为了简单起见，使用8位将reverse(long i)变成01000000。

我很好奇Swift的00000010是否有办法完成同样的事情。我知道Java的UInt64（带符号的2s补码）和Swift的long（无符号）是不同的，但是我想用UInt64做到这一点并不难。

我尝试了UInt64，但这似乎并没有使我获得预期的行为。

Answer 1

不，Swift标准库没有提供一种方法来反转整数中位的顺序，例如，请参见Swift论坛中的讨论Bit reversal。

一个人可以使用Bit Twiddling Hacks中的C方法，方法是将C代码导入Swift或将其翻译为Swift。

作为一个例子，我采用了基于循环的变体

unsigned int s = sizeof(v) * CHAR_BIT; // bit size; must be power of 2 
unsigned int mask = ~0;         
while ((s >>= 1) > 0) 
{
  mask ^= (mask << s);
  v = ((v >> s) & mask) | ((v << s) & ~mask);
}

因为它不限于某个整数大小。可以将它翻译成FixedWidthInteger的扩展名，以便Swift可以处理所有大小的整数：

extension FixedWidthInteger {
    var bitSwapped: Self {
        var v = self
        var s = Self(v.bitWidth)
        precondition(s.nonzeroBitCount == 1, "Bit width must be a power of two")
        var mask = ~Self(0)
        repeat  {
            s = s >> 1
            mask ^= mask << s
            v = ((v >> s) & mask) | ((v << s) & ~mask)
        } while s > 1
        return v
    }
}

示例：

print(String(UInt64(1).bitSwapped, radix: 16))
// 8000000000000000
print(String(UInt64(0x8070605004030201).bitSwapped, radix: 16))
// 8040c0200a060e01
print(String(UInt16(0x1234).bitSwapped, radix: 16))
// 2c48

另一种选择是先使用byteSwapped反转字节顺序，然后再使用（预先计算的）查找表反转每个字节中的位顺序：

fileprivate let bitReverseTable256: [UInt8] = [
    0, 128, 64, 192, 32, 160, 96, 224, 16, 144, 80, 208, 48, 176, 112, 240,
    8, 136, 72, 200, 40, 168, 104, 232, 24, 152, 88, 216, 56, 184, 120, 248,
    4, 132, 68, 196, 36, 164, 100, 228, 20, 148, 84, 212, 52, 180, 116, 244,
    12, 140, 76, 204, 44, 172, 108, 236, 28, 156, 92, 220, 60, 188, 124, 252,
    2, 130, 66, 194, 34, 162, 98, 226, 18, 146, 82, 210, 50, 178, 114, 242,
    10, 138, 74, 202, 42, 170, 106, 234, 26, 154, 90, 218, 58, 186, 122, 250,
    6, 134, 70, 198, 38, 166, 102, 230, 22, 150, 86, 214, 54, 182, 118, 246,
    14, 142, 78, 206, 46, 174, 110, 238, 30, 158, 94, 222, 62, 190, 126, 254,
    1, 129, 65, 193, 33, 161, 97, 225, 17, 145, 81, 209, 49, 177, 113, 241,
    9, 137, 73, 201, 41, 169, 105, 233, 25, 153, 89, 217, 57, 185, 121, 249,
    5, 133, 69, 197, 37, 165, 101, 229, 21, 149, 85, 213, 53, 181, 117, 245,
    13, 141, 77, 205, 45, 173, 109, 237, 29, 157, 93, 221, 61, 189, 125, 253,
    3, 131, 67, 195, 35, 163, 99, 227, 19, 147, 83, 211, 51, 179, 115, 243,
    11, 139, 75, 203, 43, 171, 107, 235, 27, 155, 91, 219, 59, 187, 123, 251,
    7, 135, 71, 199, 39, 167, 103, 231, 23, 151, 87, 215, 55, 183, 119, 247,
    15, 143, 79, 207, 47, 175, 111, 239, 31, 159, 95, 223, 63, 191, 127, 255]

extension FixedWidthInteger {
    var bitSwapped: Self {
        var value = self.byteSwapped
        withUnsafeMutableBytes(of: &value) {
            let bytes = $0.bindMemory(to: UInt8.self)
            for i in 0..<bytes.count {
                bytes[i] = bitReverseTable256[Int(bytes[i])]
            }
        }
        return value
    }
}

有没有一种方法可以反转UInt64中的位顺序？

1 个答案: