优秀程序员必须知道的20个位运算技巧

掌握简单的位运算技巧还是必要的，所以今天写这篇文章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

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，所以今天写这篇文章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！

一.获得int型最大值

代码如下:

int getMaxInt(){  
        return (1<<31) – 1;//2147483647， 由于优先级关系，括号不可省略  
}  

另一种写法

代码如下:

int getMaxInt(){  
    return -(1<<-1) – 1;//2147483647  
}  

另一种写法

代码如下:

int getMaxInt(){  
    return ~(1<<31);//2147483647  
}  

C语言中不知道int占几个字节时候

代码如下:

int getMaxInt(){  
    return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647  
}  

二.获得int型最小值

代码如下:

int getMinInt(){  
    return 1<<31;//-2147483648  
 }  

另一种写法

代码如下:

int getMinInt(){  
    return 1 << -1;//-2147483648  
}  

三.获得long类型的最大值

C语言版

代码如下:

long getMaxLong(){  
    return ((unsigned long)-1) >> 1;//2147483647  
}  

JAVA版

代码如下:

long getMaxLong(){  
    return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807  
}  

获得long最小值，和其他类型的最大值，最小值同理.

四.乘以2运算

代码如下:

int mulTwo(int n){//计算n*2   
    return n<<1;  
}

五.除以2运算

代码如下:

int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用  
    return n>>1;//除以2  
}

六.乘以2的m次方

代码如下:

int divTwoPower(int来源gaodai#ma#com搞*!代#%^码网 n,int m){//计算n/(2^m)  
    return n>>m;  
}  

七.除以2的m次方

代码如下:

int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)  
    return n>>m;  
}  

八.判断一个数的奇偶性

代码如下:

boolean isOddNumber(int n){  
    return (n & 1) == 1;  
}  

九.不用临时变量交换两个数（面试常考）

C语言版

代码如下:

void swap(int *a,int *b){     
    (*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);   
}

通用版（一些语言中得分开写）

代码如下:

a ^= b;  
b ^= a;  
a ^= b;  

十.取绝对值（某些机器上，效率比n>0 ? n:-n 高）

代码如下:

int abs(int n){  
return (n ^ (n >> 31)) – (n >> 31);  
/* 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 
若n为正数 n^0=0,数不变，若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码，然后进行异或运算， 
结果n变号并且为n的绝对值减1，再减去-1就是绝对值 */  
}

十一.取两个数的最大值（某些机器上，效率比a>b ? a:b高）

通用版

代码如下:

int max(int a,int b){  
    return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);  
    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1*/  
}  

C语言版

代码如下:

int max(int x,int y){  
    return x ^ ((x ^ y) & -(x <y));  
    /*如果x<y x<y返回1，否则返回0， 
、 与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/  
}  

十二.取两个数的最小值（某些机器上，效率比a>b ? b:a高）

通用版

代码如下:

int min(int a,int b){  
    return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);  
    /*如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1*/  
} 

C语言版

代码如下:

int min(int x,int y){  
    return y ^ ((x ^ y) & -(x <y));  
         /*如果x<y x<y返回1，否则返回0， 
            与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/  
}  

十三.判断符号是否相同

代码如下:

boolean isSameSign(int x, int y){  
    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。  
}  

十四.计算2的n次方

代码如下:

int getFactorialofTwo(int n){//n > 0  
    return 2<<(n-1);//2的n次方  
}

十五.判断一个数是不是2的幂

代码如下:

boolean isFactorialofTwo(int n){  
    return (n & (n – 1)) == 0;  
    /*如果是2的幂，n一定是100… n-1就是1111…. 
       所以做与运算结果为0*/  
}  

十六.对2的n次方取余

代码如下:

int quyu(int m,int n){//n为2的次方  
    return m & (n – 1);  
    /*如果是2的幂，n一定是100… n-1就是1111…. 
     所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/  
}  

十七.求两个整数的平均值

代码如下:

int getAverage(int x, int y){  
        return (x+y) >> 1;   
｝

另一种写法

代码如下:

int getAverage(int x, int y){
        return ((x^y) >> 1) + (x&y);
     /*(x^y) >> 1得到x，y其中一个为1的位并除以2，
       x&y得到x，y都为1的部分，加一起就是平均数了*/

}

下面是三个最基本对二进制位的操作

十八.从低位到高位,取n的第m位

代码如下:

int getBit(int n, int m){  
    return (n >> (m-1)) & 1;  
}  

十九.从低位到高位.将n的第m位置1

代码如下:

int setBitToOne(int n, int m){  
    return n | (1<<(m-1));  
    /*将1左移m-1位找到第m位，得到000…1…000 
      n在和这个数做或运算*/  
}

二十.从低位到高位,将n的第m位置0

代码如下:

int setBitToZero(int n, int m){  
    return n & ~(1<<(m-1));  
    /* 将1左移m-1位找到第m位，取反后变成111…0…1111 
       n再和这个数做与运算*/  
}  

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

代码如下:

-~n

计算n-1

代码如下:

~-n

取相反数

代码如下:

~n + 1;

另一种写法

代码如下:

(n ^ -1) + 1;

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

代码如下:

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

代码如下:

return !!n – (((unsigned)n>>31)<<1);

以上就是优秀程序员必须知道的20个位运算技巧的详细内容，更多请关注gaodaima搞代码网其它相关文章！

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