x&(x-1)表达式的意义

本文介绍了通过位操作来统计整数中1的个数的方法,并提供了一个实用的C语言函数实现。此外,还探讨了如何判断一个数是否为2的幂次方,给出了一种简单高效的判断算法。

统计1的个数

求下面函数的返回值
-------------------------------------

int func(int x) {
    int countx = 0;
    while(x) {
        countx++;
        x = x&(x-1);
}
    return countx;
}

假定x = 9999
10011100001111
答案: 8

思路: 将x转化为2进制,看含有的1的个数。
注: 每执行一次x = x&(x-1),会将x用二进制表示时最右边的一个1变为0,因为x-1将会将该位(x用二进制表示时最右边的一个1)变为0。

 


判断一个数(x)是否是2的n次方
-------------------------------------
#include <stdio.h>

int func(int x) {
    if( (x&(x-1)) == 0 )
    return 1;
    else
    return 0;
}

int main() {
    int x = 8;
    printf("%d\n", func(x));
}

注:
(1) 如果一个数是2的n次方,那么这个数用二进制表示时其最高位为1,其余位为0。
(2) == 优先级高于 &

### 表达式 `x&amp;(x-1)!=0` 的逻辑意义与计算结果 #### 逻辑意义 表达式 `x&amp;(x-1)` 的作用是清除整数 `x` 的二进制表示中最右侧的 `1`。如果 `x` 的二进制表示中存在至少一个 `1`,那么 `x&amp;(x-1)` 的结果将不等于 `x`[^4]。因此,`x&amp;(x-1)!=0` 的逻辑意义是判断整数 `x` 是否为非零值且其二进制表示中存在多个 `1`。 具体来说: - 如果 `x` 是 **2 的幂次方**(即二进制表示中只有一个 `1`),那么 `x&amp;(x-1)` 的结果为 `0`,此时 `x&amp;(x-1)!=0` 的结果为假。 - 如果 `x` 不是 **2 的幂次方**(即二进制表示中有多个 `1`),那么 `x&amp;(x-1)` 的结果不为 `0`,此时 `x&amp;(x-1)!=0` 的结果为真。 #### 计算结果 以下通过几个示例说明 `x&amp;(x-1)!=0` 的计算结果: 1. 当 `x = 8`(二进制为 `1000`)时: ```c x = 8; // 二进制为 1000 x - 1 = 7; // 二进制为 0111 x & (x - 1) = 1000 & 0111 = 0000; ``` 因此,`x&amp;(x-1)!=0` 的结果为假。 2. 当 `x = 6`(二进制为 `0110`)时: ```c x = 6; // 二进制为 0110 x - 1 = 5; // 二进制为 0101 x & (x - 1) = 0110 & 0101 = 0100; ``` 因此,`x&amp;(x-1)!=0` 的结果为真。 3. 当 `x = 0` 时: ```c x = 0; x - 1 = -1; // 假设使用补码表示,则为 ...11111111 x & (x - 1) = 0 & ...11111111 = 0; ``` 因此,`x&amp;(x-1)!=0` 的结果为假。 #### 示例代码 以下是一个完整的代码示例,展示如何使用 `x&amp;(x-1)!=0` 判断整数 `x` 是否满足条件: ```c #include <stdio.h> int main() { int x; while (scanf("%d", &x) != EOF) { if (x == 0) { printf("x为0\n"); } else if ((x & (x - 1)) == 0) { printf("x为2的幂次方\n"); } else { printf("x不是2的幂次方\n"); } } return 0; } ``` #### 应用场景 表达式 `x&amp;(x-1)` 的典型应用场景包括: 1. 判断一个整数是否为 **2 的幂次方**。 2. 统计整数的二进制表示中 `1` 的个数(通过不断执行 `x&amp;(x-1)` 操作,直到 `x` 变为 `0`)。 3. 在位运算优化中,快速清除最低位的 `1`。 #### 注意事项 在实际应用中需要注意以下几点: - 对于负数,`x&amp;(x-1)` 的行为依赖于编译器实现,可能不符合预期。 - 在多线程环境中,直接对共享变量执行 `x&amp;(x-1)` 操作可能导致竞态条件。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值