C - BitArray - Setze ein einzelnes Bit von uint64_t

Question

Ich arbeite gerade an einem Projekt, in dem ich Bit-Sets brauche. Ich verwende ein Array von uint64_t für das Bitset.

Mein aktuelles Problem ist, dass, wenn ich festlegen möchten oder etwas überprüfen Ich brauche eine Operation wie dies zu tun:

uint64_t index = 42; 
bArr[index/64] |= (((uint64_t)1)<<(index%64)); 

ich die Abteilung neu schreiben kann und Modulo mit einigen cleveren und und Bitshift Operationen als auch, aber ich bin besorgt über die Besetzung von 1. Ich brauche diese Besetzung, da sonst die 1 als 32-Bit-Einheit gesehen wird. Wie in diesem Beispiel gesehen - erhalten Sie falsche Ausgabe ohne Guss:

uint64_t bArr[4];       // 256 bits 
bArr[0] = bArr[1] = bArr[2] = bArr[3] = 0; // Set to 0 

uint64_t i = 255; 
bArr[i/64] = (bArr[i/64] | (((uint64_t)1)<<(i%64))); 

uint32_t i2; 
for (i2 = 0; i2 < 256; i2++) { 
    if ((bArr[i2/64] & (((uint64_t)1)<<(i2%64))) != 0) { 
    printf("bArray[%" PRIu32 "] = 1\n", i2); 
    } 
} 

Kann ich um diese Besetzung in einem cleveren Weg? Ich dachte, dass die Leistung wahrscheinlich von einer Besetzung bei alle lesen/schreiben ...

Answer 1

Der Ergebnistyp von << Operator ist der Typ des linken Operanden (nach integer aktionen), warum Sie den richtigen Typ verwenden müssen: 1 ist vom Typ int aber Sie müssen Typ uint64_t.

können Sie entweder:

(uint64_t) 1 

oder

UINT64_C(1) /* you have to include <stdint.h> */ 

oder

1ULL 

(für die letzten unter der Annahme unsigned long long 64-Bit in Ihrem System, das sehr wahrscheinlich ist,).

Aber sie sind alle gleichwertig: Alle diese Ausdrücke sind Ganzzahlkonstante Ausdrücke und ihr Wert wird zur Kompilierzeit und nicht zur Laufzeit berechnet.

Answer 2

Wenn ich Sie richtig verstehe, wollen Sie ein Literal 1, das mindestens 64 Bit lang ist. Sie können get this ohne irgendwelche Umwandlungen schreiben, indem Sie 1ull statt nur 1 schreiben. Dies erzeugt ein unsigned long long Literal mit dem Wert 1. Es ist jedoch nicht garantiert, dass der Typ nicht länger als 64 Bits ist. Wenn Sie also davon ausgehen, dass es genau 64 Bits ist, benötigen Sie vielleicht eine Umwandlung.

Answer 3

Ein Cast an und für sich wirkt sich nicht auf die Leistung aus. Es ist ein Kompilierzeit-Konstrukt, das dem Compiler den Typ eines Ausdrucks mitteilt.

In diesem Fall handelt es sich um Integer-Casts und -Ausdrücke, daher sollte es keine Auswirkungen auf die Leistung geben.

Answer 4

C bieten Makros dafür, die die Integer-Konstante auf den Typ int_leastN_t erweitern.

INTN_C(value) 
UINTN_C(value) 

Beispiel

#include <stdint.h>. 
bArr[index/64] |= UINT64_C(1) << (index%64); 

In allgemeinen es ist besser, Gießen zu vermeiden. Manchmal Casting unerwartet machen den Ausdruck schmäler als erhofft.

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Nutzen von UINT64_C: uint_least_64_t/int_least_64_t Typen muss vorhanden sein (C99). int64_t/uint64_t sind optional.