将位设置为一个，其中几个值的位都相同？答案

【问题标题】：Set bits to one where bits of several values are all the same?将位设置为一个，其中几个值的位都相同？
【发布时间】：2014-02-27 01:29:32
【问题描述】：

为了检测x和y的位不同的地方，可以使用XOR：

z = ~(x^y)

将位设置为x 和y 的位相等的位。

我也想做同样的事情，但有两个以上的值：

template <typename T0, typename... TN>
constexpr T0 same(const T0 x0, const TN... xn)
{
    // Something here
}

例如，对于 4 个值，same(x0, x1, x2, x3) 将返回一个掩码，其位设置为 1，其中 x0、x1、x2 和 x3 的位都相等。该怎么做？

【问题讨论】：

标签： c++ optimization bit-manipulation bit

【解决方案1】：

可能是这样的：

   template <typename T0, typename... TN>
    T0 same(const T0 x0, const TN... xn)
    {
        const int size = sizeof...(xn);
        int res[] = {xn...};
        T0 a1 = x0, a2 = ~x0;
        for (int i = 1; i < size; ++i){
            a1 &= res[i];
            a2 &= ~res[i];
        }
        return a1 | a2;
    }

【讨论】：

【解决方案2】：

same_bits = (x0 & x1 & ... & xn) | (~x1 & ~x2 & ... & ~xn))

【讨论】：

【解决方案3】：

z = (x0&x1&x2&x3) | (~x0&~x1&~x2&~x3); 
//In first bracket, get all bits that are 1, in second - all that are zero.

【讨论】：

【解决方案4】：

and_all(x0, x1...) | ~or_all(x0, x1...)

【讨论】：

【解决方案5】：

~ ((x0 ^ x1) | (x0 ^ x2) | (x0 ^ x3) ... )

XOR 为两个相对相等的位留下一个零；当所有面对的位都相等时，OR 会留下零； NOT 反转。

对于N变量，操作计数为

N-1 XOR、N-2 OR、1 NOT（总计 2N-2）。

将此与其他使用的解决方案进行对比

2N-2 与、1 或、N 非（总计 3N-1）或

N-1 AND，N OR，1 NOT（总计 2N）。

【讨论】：