找到一個數最接近的比它大的2的n次冪的程式碼分析

bleuIL發表於2024-10-02
pub fn f1(mut n: u32) -> u32 {
    n = n | (n >> 1);
    n = n | (n >> 2);
    n = n | (n >> 4);
    n = n | (n >> 8);
    n = n | (n >> 16);
    n
}

  如果n的輸入型別為 u32（32位無符號整型）， 上述程式碼的結果為大於等於n的2^k - 1的值（因為可能會出現溢位，所以並沒有直接返回2^k），二進位制表現為從最高有效位開始全為 1，例：n = 00001010, 則返回值的二進位制為 00001111。如果是 u64，只需在函式里再加上 n = n | (n >> 32)。以下是我對於上述程式碼的理解。

  我們思考程式碼如何執行的時候，只需要記住，原n的二進位制的最高有效位是關鍵，其它位置不重要。假如 n = 17, n 的 u8 二進位制為 00010001，執行上述程式碼會返回 31，二進位制為 00011111。

  找到一個數最接近的比它大的2的n次冪的程式碼分析

  在執行n = n | (n >> 1) 時，目的是讓前 2 位最高有效位變為 1,

  找到一個數最接近的比它大的2的n次冪的程式碼分析

  在執行n = n | (n >> 2) 時，目的是讓前 4 位最高有效位變為 1,

  找到一個數最接近的比它大的2的n次冪的程式碼分析

  根據以上規律，程式碼執行到返回的結果就是從最高有效位開始，所有位數的值都為1，結束！

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