__builtin_popcount()函数

__builtin_popcount 是 GCC 和 Clang 编译器提供的一个 内置函数，用于计算一个整数的二进制表示中 1 的个数（即 population count）。它的作用是高效地统计一个整数的二进制形式中有多少个位是 1。

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函数原型：

int __builtin_popcount(unsigned int x);

• 参数：x 是一个无符号整数（unsigned int）。
• 返回值：返回 x 的二进制表示中 1 的个数。

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示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    unsigned int x = 13; // 二进制表示为 1101
    cout << __builtin_popcount(x) << endl; // 输出 3，因为 1101 中有 3 个 1
    return 0;
}

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为什么使用 __builtin_popcount？

1. 高效：

   • __builtin_popcount 是编译器内置函数，通常会被编译为一条 CPU 指令（如 POPCNT），因此速度非常快。
   • 如果手动实现统计 1 的个数，效率会低很多。

2. 简洁：

   • 使用 __builtin_popcount 可以让代码更简洁易读，避免手动实现复杂的位操作。

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手动实现 __builtin_popcount：

如果不使用 __builtin_popcount，我们可以手动实现一个函数来统计 1 的个数：

int popcount(unsigned int x) {
    int count = 0;
    while (x) {
        count += x & 1; // 检查最低位是否为 1
        x >>= 1;        // 右移一位
    }
    return count;
}

• 这个函数通过循环和位操作统计 1 的个数。
• 但它的效率远低于 __builtin_popcount，尤其是在需要频繁调用的场景中。

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总结：

• __builtin_popcount 是一个高效的函数，用于统计整数的二进制表示中 1 的个数。
• 如果使用的编译器不支持 __builtin_popcount，可以手动实现，但效率会降低。