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求最接近的最大2的指數次冪roundup_pow_of_two分析與實現

思想很簡單,就是找出當前數的二級制中最大位為1位的位置,然後用1左移位數即可。

比如資料5,它的二進位制形式為101,最高位為1的位置是3,然後左移3位,等於1000,即數字8。也就是數字8是5的接近的2的整數次冪。

思想很簡單,最主要的任務就是找到最高位為1的位置。這個有專門的AT&T彙編指令bsrl。這個指令是個32位指令,位置範圍是0到31。

如果bsrl %eax 5的範圍結果是2,所以我們在用它的時候加1即可。當然0是需要考慮的,我們把它的值賦值成-1,這樣函式結果的範圍就程式設計1到32。具體實現如下:

static inline int fls(int x)
{
    int r;


    __asm__("bsrl %1,%0\n\t"
            "jnz 1f\n\t"
            "movl $-1,%0\n"
            "1:" : "=r" (r) : "rm" (x));
    return r+1;
}

當然,如果不用匯編也是可以實現的,我們用C語言來實現它。就是不斷左移,直到數值為0,記下它左移的次數,既是它最高位為1的位置。

static inline int fls(int x)
{
int position;
int i;
if(0 != x)
{
for (i = (x >> 1), position = 0; i != 0; ++position)
           i >>= 1;
}
else
{
        position = -1;
}
    return position+1;
}

最後把要得到的數字用1左移那麼多次數,即可。考慮到0的特殊性,我們把數字都減1,其他都不會受影響,這樣0會取值成-1,然後取到的位置為32,1左移32位後還是為0。

實現程式碼如下:

static inline unsigned int roundup_pow_of_two(unsigned int x)
{
    return 1UL << fls(x - 1);
}