C에서 비트 확장

Question

여기 내 문제입니다. I는 ++ C 두 단편의 int있다 :

short a; 
short b; 

그들의 비트 표현이 형태에 넣을 수 A0은 B0는, A1, B1 등이 둘이 하나의 비트를 나타내는

a = a0 a1 a2 a3 a4 ... a15 
b = b0 b1 b2 b3 b4 ... b15 

짧은 ints. 지금, 나는 형태의 int 생산하기위한 효율적인 방법이 있는지 알고 싶습니다 :

a0 b0 a1 b1 a2 b2 ... a15 b15 

내가 pedantically 루프를 사용하여 수동으로 모든 단일 비트를 bitmasking 수 알고,하지만 난 알고 싶어 그것을하는 더 효율적인 방법이 있습니다.

은 조회 테이블에 당신에게 여기 하나의 방법입니다

Answer 1

대단히 감사합니다 :

static const unsigned short MortonTable256[256] = 
{ 
    0x0000, 0x0001, 0x0004, 0x0005, 0x0010, 0x0011, 0x0014, 0x0015, 
    0x0040, 0x0041, 0x0044, 0x0045, 0x0050, 0x0051, 0x0054, 0x0055, 
    0x0100, 0x0101, 0x0104, 0x0105, 0x0110, 0x0111, 0x0114, 0x0115, 
    0x0140, 0x0141, 0x0144, 0x0145, 0x0150, 0x0151, 0x0154, 0x0155, 
    0x0400, 0x0401, 0x0404, 0x0405, 0x0410, 0x0411, 0x0414, 0x0415, 
    0x0440, 0x0441, 0x0444, 0x0445, 0x0450, 0x0451, 0x0454, 0x0455, 
    0x0500, 0x0501, 0x0504, 0x0505, 0x0510, 0x0511, 0x0514, 0x0515, 
    0x0540, 0x0541, 0x0544, 0x0545, 0x0550, 0x0551, 0x0554, 0x0555, 
    0x1000, 0x1001, 0x1004, 0x1005, 0x1010, 0x1011, 0x1014, 0x1015, 
    0x1040, 0x1041, 0x1044, 0x1045, 0x1050, 0x1051, 0x1054, 0x1055, 
    0x1100, 0x1101, 0x1104, 0x1105, 0x1110, 0x1111, 0x1114, 0x1115, 
    0x1140, 0x1141, 0x1144, 0x1145, 0x1150, 0x1151, 0x1154, 0x1155, 
    0x1400, 0x1401, 0x1404, 0x1405, 0x1410, 0x1411, 0x1414, 0x1415, 
    0x1440, 0x1441, 0x1444, 0x1445, 0x1450, 0x1451, 0x1454, 0x1455, 
    0x1500, 0x1501, 0x1504, 0x1505, 0x1510, 0x1511, 0x1514, 0x1515, 
    0x1540, 0x1541, 0x1544, 0x1545, 0x1550, 0x1551, 0x1554, 0x1555, 
    0x4000, 0x4001, 0x4004, 0x4005, 0x4010, 0x4011, 0x4014, 0x4015, 
    0x4040, 0x4041, 0x4044, 0x4045, 0x4050, 0x4051, 0x4054, 0x4055, 
    0x4100, 0x4101, 0x4104, 0x4105, 0x4110, 0x4111, 0x4114, 0x4115, 
    0x4140, 0x4141, 0x4144, 0x4145, 0x4150, 0x4151, 0x4154, 0x4155, 
    0x4400, 0x4401, 0x4404, 0x4405, 0x4410, 0x4411, 0x4414, 0x4415, 
    0x4440, 0x4441, 0x4444, 0x4445, 0x4450, 0x4451, 0x4454, 0x4455, 
    0x4500, 0x4501, 0x4504, 0x4505, 0x4510, 0x4511, 0x4514, 0x4515, 
    0x4540, 0x4541, 0x4544, 0x4545, 0x4550, 0x4551, 0x4554, 0x4555, 
    0x5000, 0x5001, 0x5004, 0x5005, 0x5010, 0x5011, 0x5014, 0x5015, 
    0x5040, 0x5041, 0x5044, 0x5045, 0x5050, 0x5051, 0x5054, 0x5055, 
    0x5100, 0x5101, 0x5104, 0x5105, 0x5110, 0x5111, 0x5114, 0x5115, 
    0x5140, 0x5141, 0x5144, 0x5145, 0x5150, 0x5151, 0x5154, 0x5155, 
    0x5400, 0x5401, 0x5404, 0x5405, 0x5410, 0x5411, 0x5414, 0x5415, 
    0x5440, 0x5441, 0x5444, 0x5445, 0x5450, 0x5451, 0x5454, 0x5455, 
    0x5500, 0x5501, 0x5504, 0x5505, 0x5510, 0x5511, 0x5514, 0x5515, 
    0x5540, 0x5541, 0x5544, 0x5545, 0x5550, 0x5551, 0x5554, 0x5555 
}; 

unsigned short x; // Interleave bits of x and y, so that all of the 
unsigned short y; // bits of x are in the even positions and y in the odd; 
unsigned int z; // z gets the resulting 32-bit Morton Number. 

z = MortonTable256[y >> 8] << 17 | 
    MortonTable256[x >> 8] << 16 | 
    MortonTable256[y & 0xFF] << 1 | 
    MortonTable256[x & 0xFF]; 

룩업 테이블은 0a0b0c0d0e0f0g0h에 8 비트 이진수 abcdefgh 변환합니다. 코드는 16 비트 입력 (및 32 비트 출력)에서 작동하지만 더 넓은 입력에 대해 쉽게 일반화 할 수 있습니다.

코드는 Bit Twiddling Hacks에서 가져 왔습니다. 다른 두 가지 방법은 링크를 참조하십시오.

배경에 대해 비트의 인터리빙을 Morton code이라고하며 점의 위치를 ​​유지하면서 여러 치수를 하나로 결합하는 방법입니다.

Answer 2

나는 for 루프와 함께 알고리즘을 작동시킬 것이다.

uint32_t result = 0; 
uint16_t a; 
uint16_t b; 

const unsigned int bits_to_process = 16; 

for (unsigned int i = 0; i < bits_to_process; ++i) 
{ 
    result = a & 1; 
    result << 1; 
    result = b & 1; 
    result << 1; 
    a = a >> 1; 
    b = b >> 1; 
} 

코드가 올바르게 작동하면 최적화 수준을 높이십시오. 컴파일러는 루프 언 롤링과 같은 몇 가지 놀라운 최적화를 수행 할 수 있습니다.

웹에서 "bit twiddling"을 검색하고 해당 사례가 귀하의 것과 유사한 지 확인할 수도 있습니다. 여기

Answer 3

은 .. 내가 할 것입니다 방법

#include <iostream> 
#include <bitset> 

using namespace std; 

inline unsigned int 
move_bit(unsigned short x, int pos, int count) 
{ 
    return (x & (1 << pos)) << count; 
} 

inline unsigned int 
merge_bits(unsigned short a, unsigned short b) 
{ 
    unsigned int res{}; 

    for(int i=0; i<16; i++) 
     res |= (move_bit(a, i, i+1) | move_bit(b, i, i)); 

    return res; 
} 

int main() 
{ 
    unsigned short a = 0xabcd; 
    unsigned short b = 0x1234; 
    unsigned int c = merge_bits(a, b); 

    cout << "a:  " << bitset<16>(a) << endl 
     << "b:  " << bitset<16>(b) << endl 
     << "merged: " << bitset<32>(c) << endl; 
} 

출력 :

그들은 당신이 모든 비트를 사용할 수 있도록`짧은 unsigned` 할 필요가

a:  1010101111001101 
b:  0001001000110100 
merged: 10001001100011101010010110110010