移位的实际应用答案

【问题标题】：Practical applications of bit shifting移位的实际应用
【发布时间】：2012-02-26 18:41:54
【问题描述】：

我完全理解如何移位。我已经在纸上和代码中完成了许多示例，并且不需要任何帮助。

我正在尝试提出一些如何使用位移的真实示例。以下是我能想到的一些例子：

也许我能概念化的最重要的例子与字节序有关。在大端系统中，最低有效位从左侧存储，而在小端系统中，最低有效位从右侧存储。我想对于使用相反字节序策略的系统之间的文件和网络传输，必须进行某些转换。
在处理 n^2、n^4 等任何乘法时，编译器和处理器似乎可以进行某些优化。这些位只是向左移动。（相反，我想这同样适用于除法，n/2、n/4 等）
在加密算法中。即使用一系列位移、反转和组合来混淆某些东西。

这些都是准确的例子吗？你有什么要补充的吗？我花了很多时间学习如何实现位移/重新排序/字节交换，我想知道如何实际应用它=）

【问题讨论】：

Are there any good reasons to use bit shifting except for quick math?的可能重复
这篇文章也很有用...stackoverflow.com/questions/520625/…

标签： c bit-shift bits

【解决方案1】：

我不同意最重要的例子是字节序，但它很有用。你的例子是有效的。

散列函数经常使用位移作为获得混乱行为的一种方式；与您的加密算法没有什么不同。

【讨论】：

那么比如说随机数组排序？
@CalvinFroedge 如果您所说的“随机数组”是指由随机数填充的数组，那么香草快速排序仍然不败。

【解决方案2】：

一个常见的用途是使用 int/long 作为一系列标志值，可以通过位运算符检查、设置和清除。

并没有真正广泛使用，但在（某些）国际象棋游戏中，棋盘和棋步用 64 位整数值（称为位棋盘）表示，因此评估合法棋步、下棋步等是通过位运算符完成的。网上有很多关于这个的解释，但这个似乎是一个很好的解释：http://www.frayn.net/beowulf/theory.html#bitboards。

最后，在一些技术面试中，您可能会发现需要计算 int/long 中设置的位数！

【讨论】：

【解决方案3】：

我知道的最常见的按位移位用法示例是设置和清除位。

uint8_t bla = INIT_VALUE;

bla |= (1U << N);   // Set N-th bit
bla &= ~(1U << N);  // Clear N-th bit

【讨论】：

为什么需要这样做？
@CalvinFroedge 在嵌入式世界中，例如，广泛用于读取或写入 IO 寄存器的特定位。

【解决方案4】：

2 的幂的快速乘除 - 在嵌入式应用中尤其重要
CRC computation - 适用于网络，例如以太网
需要大量数字的数学计算

我脑子里只有一对

【讨论】：