一个简单的面试题目-竟然花了半天时间
2012-04-04 21:07 by pingjiang, 1178 visits, 收藏, 编辑
一个简单的面试题目-竟然花了半天时间才调试通。一方面是因为水平有限，另一方面就是对移位运算不是非常的了解。如果你也不是很了解移位运算，这是一个很好的学习的机会。
面试题
参考：http://topic.csdn.net/u/20080823/00/f2597efb-f00d-4ec6-9c6e-ecfe3f003f59.html
6. You have an array of 4 32-bit integers which you use to store a 128-bit number. Fill in the following functions for bitwise shifting operations.
uint32 storage[4]; （大致的意思是：对一个数组移位运算）
一个简洁但是错误的答案（至少有一点，当count>32时就有问题了）
void ShiftLeft(int count){ unsigned int temp = 0; for(int i = 0; i < 4; ++i) { storage[i] = storage[i] << count | temp; temp = storage[i] >> sizeof(unsigned int)*8 - count; }}bool ShiftRight(int count){ unsigned int temp = 0; for(int i = 3; i >= 0; --i) { storage[i] = storage[i] >> count | temp; temp = storage[i] << sizeof(unsigned int)*8 - count; }} |
我的实现如下所示。默认使用小端序，这样便于处理，还有就是print的时候先输出低位，后输出高位。
虽然没有通过完全的测试，但是程序的逻辑应该没有问题的。
考虑到复用和可读性，这里使用了大量的宏，如果你有什么更好的建议，希望你能告诉我。
#include <stdio.h>typedef unsigned int u32;// 0 1 2 3// 假设使用小端序0-31, 32-63, 64-95, 96-127#define N 4u32 data[N] = { 0x000000FF, 0x0000FF00, 0x00FF0000, 0xFF000000 };#define bit_get(num, i) ( ((num) >> i) & 1 )#define bit_set1(num, i) do { num |= (1 << (i)); } while(0)#define bit_set0(num, i) do { num &= ( ~(1 << (i)) ); } while(0)#define data_bit(i) ( bit_get(data[(i) / 32], (i) % 32) )#define data_set1(i) bit_set1(data[(i) / 32], (i) % 32)#define data_set0(i) bit_set0(data[(i) / 32], (i) % 32)#define bit_low(n) (u32)( (1 << (n)) -1 )#define bit_high(n) (u32)( bit_low(n) << (32 - (n)) )#define shift_left(num, n) ( (num) << (n) )#define shift_right(num, n) ( (num) >> (n) )#define shift_left_out(num, n) ( (num) & bit_low(n) )#define shift_right_out(num, n) ( (num) & bit_high(n) )#define pad_low(out, n) ( (out) << (32 - (n)) )#define pad_high(out, n) ( (out) >> (32 - (n)) )#define u32_bits() (sizeof(u32) * 8)void data_not() { u32 i, len = 32 * N; for(i=0;i<len;i++) { if(data_bit(i) == 0) { data_set1(i); } else { data_set0(i); } }}void data_shift_left(int n) { u32 i,j; for(j=0;j<n;j++) { for(i=1;i<N-j;i++) { data[i-1] = data[i]; } data[N-1-j] = 0; }}void data_shift_right(int n) { u32 i,j; for(j=0;j<n;j++) { for(i=N-1;i>j;i--) { data[i] = data[i-1]; } data[j] = 0; }}u32 data_bit_shift_left(int n) { int i; u32 div = n / u32_bits(), out, last_out = 0; n %= u32_bits(); if(div > 0) { data_shift_left(div); return data_bit_shift_left(n); } else { for(i = N-1; i >= 0; i--) { out = shift_left_out(data[i], n); data[i] = (data[i] >> n) | pad_low(last_out, n); last_out = out; } } return last_out;}u32 data_bit_shift_right(int n) { int i; u32 div = n / u32_bits(), out, last_out = 0; n %= u32_bits(); if(div > 0) { data_shift_right(div); return data_bit_shift_right(n); } else { for(i = 0; i < N; i++) { out = shift_right_out(data[i], n); data[i] = (data[i] << n) | pad_high(last_out, n); last_out = out; } } return last_out;}void data_bit_print() { int i; u32 len = u32_bits() * N; for(i=0;i<len;i++) { if(i % u32_bits() == 0) { printf("\n"); } printf("%d", data_bit(i)); } printf("\n");}int main(int argc, char *argv[]) { data_bit_print(); data_bit_shift_left(120); data_bit_print(); return 0;} |
移位运算的总结
1、在C/C++中对负数与或非，移位运算会出现什么结果呢？比如：（-2） & 65535 = ？
通过GCC编译发现结果为0xfffe,可能是因为0xfffe & 0xffff = 0xfffe,其实，这里我还有一个疑问：这里的类型是如何来转换的，-2如果转换为int32类型就不是这样的结果了。
2、如果来获取比特位，或者设置比特位的值。使用上面的几个宏（bit_get,bit_set0,bit_set1）可以很好的实现。