用位运算反转一个字节
来源:互联网 发布:乙丁网络是不是传销 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 06:54
unsigned char reverse8( unsigned char c ){ c = ( c & 0x55 ) << 1 | ( c & 0xAA ) >> 1; c = ( c & 0x33 ) << 2 | ( c & 0xCC ) >> 2; c = ( c & 0x0F ) << 4 | ( c & 0xF0 ) >> 4; return c;}
它的算法是这样的: 首先是2位2位为一组,交换前一半和后一半。再4位4位为一组,交换前一半和后一半。再8位为一组,交换前一半和后一半。举个例子来看,
将1 2 3 4 5 6 7 8 反转。
(1)2个2个为一组,交换前一半和后一半, 变成: 2 1 4 3 6 5 8 7
(2)4个4个为一组,交换前一半和后一半, 变成: 4 3 2 1 8 7 6 5
(3)再8个为一组,交换前一半和后一半, 变成: 8 7 6 5 4 3 2 1
反转成功。
这样的算法本来很是简单,很容易用数学归纳法证明其正确。这函数, 巧妙就巧妙在作了并行计算,分组,它一次就计算完了。
先看第一个语句。c = ( c & 0x55) << 1 | ( c & 0xAA ) >> 1;
0x55其实就是01010101, 0xAA就是10101010
假设 c=abcdefgh
c & 0x55 = 0b0d0f0h, c & 0xAA = a0c0e0g0
跟着,前者左移一位, b0d0f0h0, 后者右移一位, 0a0c0e0g, 再一个|运算,就两位两位交换了位置。
想象一下,你有一个长纸条,分成一格一格,每格写一个字,假如你将纸条每隔一格剪一个小洞,滑一格,覆盖在原来的纸条上,你就会看到两个两个字交换了位置。
(注: |运算可以换成+运算,想一想为什么?其实狠简单啊,一个数和0相加结果还是那个数啊...是这样的吧?)
第二个语句。 c = ( c & 0x33 ) << 2 | ( c & 0xCC ) >> 2;
0x33 = 00110011, 0xCC=11001100。
第三个语句。c = ( c & 0x0F ) << 4 | ( c & 0xF0 ) >> 4;
0x0f = 00001111, 0xF0=11110000.
*******************************************************************
用abcdefgh来演示:
第一步c = ( c & 0x55) << 1 | ( c & 0xAA ) >> 1; 变成 b a d c f e h g
第二步c = ( c & 0x33 ) << 2 | ( c & 0xCC ) >> 2; 变成 d c b a h g f e
第三步c = ( c & 0x0F ) << 4 | ( c & 0xF0 ) >> 4; 变成 h g f e d c b a
Done!(有点像字符串移位,翻转三次,思想是类似的)
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