在 C 中设置最高有效位答案

【问题标题】：set most significant bit in C在 C 中设置最高有效位
【发布时间】：2015-09-22 20:50:13
【问题描述】：

我正在尝试在 long long unsigned x 中设置最高有效位。为此，我正在使用这行代码：

x |= 1<<((sizeof(x)*8)-1);

我认为这应该可行，因为 sizeof 以字节为单位给出大小，所以我乘以 8 并减去 1 来设置最后一位。每当我这样做时，编译器都会发出以下警告：“警告：左移计数> =类型宽度”

我不明白为什么会出现这个错误。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

您要移位的1 是int 类型的常量，这意味着您将int 值移位sizeof(unsigned long long) * 8) - 1 位。这种转变很容易超过int 的宽度，这显然是您的情况。

如果你想获得一些unsigned long long 类型的位掩码，你应该从unsigned long long 类型的初始位掩码开始，而不是int 类型。

1ull << (sizeof(x) * CHAR_BIT) - 1

可以说，构建相同掩码的更好方法是

~(-1ull >> 1)

或

~(~0ull >> 1)

【讨论】：

我喜欢这些新方法，尽管它们并不明显。
对一个不错的答案投了赞成票，您还能说明~(-1ull >> 1) 或~(~0ull >> 1) 如何成为更好的方法吗？
@rakeb.void 因为它更紧凑，不依赖于CHAR_BIT 或其他常量，并且更易于阅读（并且更小）。
@rakeb.void：它“更好”，因为它的冗余更少。原始变体以两种方式取决于目标类型：文字后缀ull 和移位距离sizeof(x) * CHAR_BIT。这种替代方法只有一个依赖项 - 文字后缀。虽然乍一看不太明显，但程序员应该知道它是一个惯用语。
为避免依赖文字后缀，请使用正确整数类型的表达式：~((x|~x)>>1) 或 ~(~(x^x)>>1)，任何自尊的编译器都应将这两者进行常量折叠。（这仅在 x 至少与 int 一样宽时才有效，但我认为在这种情况下这不是问题。）

【解决方案2】：

使用 1ULL

仅使用“1”可以移动一个整数。 1ULL 将是一个 unsigned long long 这是你所需要的。一个整数可能是 32 位，long long 可能是 64 位宽。所以转变：

1 << ((sizeof(long long)*8)-1)

将是（很可能）：

1 << 63

由于 1 是（很可能）32 位的整数，因此您会收到警告，因为您试图移过 32 位值的 MSB。

【讨论】：

整数不是“最有可能”的 32 位。有许多具有 16 位整数的体系结构，一些具有 24 位整数的体系结构，等等（但是，您对 UB 是正确的）。
@Olaf：是的，我知道 - int 的大小不仅取决于架构，还取决于编译器。一个人可以有 2 个编译器用于相同的 cpu 和不同的 int 大小。这里有很多细微差别。

【解决方案3】：

您要移位的文字 1 不会自动成为 unsigned long long（而是 int），因此没有您需要的位数。后缀为ULL（即1ULL），或在转换为正确类型之前将其转换为unsigned long long。

另外，为了对陌生平台更安全一点，请将8 替换为CHAR_BIT。请注意，这仍然不一定是设置最高有效位的最佳方式，请参阅this question 等替代方法。

如果您假设unsigned long long 具有一定宽度，您还应该考虑使用诸如uint64_t 之类的类型，或者如果您至少需要一定宽度，则使用uint_fast64_t/uint_least64_t 或uintmax_t如果您需要最大的可用类型。

【讨论】：

【解决方案4】：

由于负整数的 2 的补码表示，最负整数正是所需的位模式，只有 MSB 集。所以x |= (unsigned long long )LONG_LONG_MIN; 也应该可以工作。

【讨论】：