在汇编 x86 中交换位（或仅访问它们）答案

【问题标题】：Swap bits (or just access them) in assembly x86在汇编 x86 中交换位（或仅访问它们）
【发布时间】：2016-04-19 07:46:07
【问题描述】：

我要发表免责声明，说这是我的作业问题。所以我不一定要你解决它，我只是想澄清一下。

确切的问题是这样的：

编写一个函数，用最少的整数交换奇数位和偶数位尽可能的指令（例如，位 0 和位 1 交换，位 2 和位 3 被交换，依此类推）。

它还暗示不需要条件语句。

我进行了一番调查，发现如果我以某种方式将偶数位和奇数位分开，我可以使用移位来完成此操作。我不明白的是如何操作单个位。在 python（我习惯使用的编程语言）中，使用索引运算符很容易，因为您可以只执行 number[0]，例如，您可以获得第一位。你如何为装配做这样的事情？

编辑：所以@jotik，谢谢你的帮助。我实现了这样的东西：

mov edi, ebx
and edi, 0x5555555555555555
shl edi, 1
mov esi, ebx
and esi, 0xAAAAAAAAAAAAAAAA
shr esi, 1
or edi, esi
mov eax, edi

当我看到 |运算符，我在想 OR 是 ||。愚蠢的错误。

【问题讨论】：

您需要的一切都在这里：en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operations_in_C。转换为 asm 很简单。
Stack Overflow 是一个问答网站，因此请从 question 中删除您的解决方案并将其发布为正确的answer i>.
哪个32位寄存器可以存储0x5555555555555555这样的数字？

标签： assembly x86

【解决方案1】：

在汇编中可以使用bit masks 和其他bitwise operations 来存档您的结果。

result = ((odd-bit-mask & input) << 1) | ((even-bit-mask & input) >> 1)

其中odd-bit-mask 是一个所有奇数位都已设置 (1) 且偶数位未设置 (0) 的值； even-bit-mask 是一个所有偶数位都已设置 (1) 且奇数位未设置的值。对于 64 位值，奇数位掩码和偶数位掩码将分别为（以十六进制表示）0x0x5555555555555555 和 0xAAAAAAAAAAAAAAAA。

因此，您的汇编算法的伪代码可能类似于以下内容：

oddbits  = input & 0x5555555555555555
oddbits  = oddbits << 1
evenbits = input & 0xAAAAAAAAAAAAAAAA
evenbits = evenbits >> 1
result   = oddbits | evenbits

其中& 是按位与运算，| 是按位或运算，<< 和>> 分别是按位左移和按位右移。

PS：您可以在 Sean Eron Anderson 的 Bit Twiddling Hacks 网页上找到其他一些有用的位操作技巧。

【讨论】：

好的，我看到了类似的东西，但那到底是什么？以及如何在汇编中实现它？作为旁注，|运算符只是神奇地将偶数位和奇数位按正确的顺序排列？
@user1157549 您在询问有关编程的非常基本的问题。这可以在介绍性书籍中找到，并且很可能在您学校的第一堂课中教授。当然，这些不是魔术运算符，而是位移位和按位逻辑运算符。为了理解它们，您可能需要在互联网上进行更多研究，并尝试在纸上解决一些练习。这些运算符对于硅计算机来说是非常自然的，并且在几乎任何组装中都有直接的类似物。
在按位移位之前，偶数位与输入异或奇数位相同，这是一条较小的指令。无论如何，我认为您可以仅使用 ebx 和 eax 将其减少到最多 6 条指令，因为 ebx 不必保持不变。

【解决方案2】：

这里有一些提示：

按位布尔运算（这些在汇编中通常具有 1:1 对应物，但如果其他一切都失败了，您可以通过巧妙地组合多个 XOR 调用来构造它们）
- 按位与：0b10110101 & 0b00011000 → 0b00010000
- 按位或：0b10110101 & 0b00011000 → 0b10111101
- 按位异或：0b10110101 & 0b00011000 → 0b10101101
位移
- 将 x 向左移动 n 位 (x
- 将 x 向右移动 n 位 (x >> n)：0b00100001 >> 3 → 0b00000100

还有旋转位移，其中“移出”的位出现在另一侧，但这在硬件中没有得到广泛支持。

【讨论】：