C++ bit级别的复制
好的,我可以帮你实现这个函数。下面是一个可能的实现:
void bitCopy(unsigned char *src, int srcStartBit, unsigned char *dest, int destStartBit, int numBits) {// 计算源字节和目标字节的起始位置int srcStartByte = srcStartBit / 8;int destStartByte = destStartBit / 8;// 计算源字节和目标字节内的起始位的偏移量int srcStartOffset = srcStartBit % 8;int destStartOffset = destStartBit % 8;// 循环复制每一位for (int i = 0; i < numBits; i++) {// 计算当前位在源字节和目标字节中的位置int srcBitPos = srcStartOffset + i;int destBitPos = destStartOffset + i;// 计算当前位所在的源字节和目标字节的索引int srcByteIndex = srcStartByte + srcBitPos / 8;int destByteIndex = destStartByte + destBitPos / 8;// 提取源字节中的当前位int srcBit = (src[srcByteIndex] >> (7 - srcBitPos % 8)) & 1;// 将目标字节中的当前位设置为源字节中的当前位dest[destByteIndex] = (dest[destByteIndex] & ~(1 << (7 - destBitPos % 8))) | (srcBit << (7 - destBitPos % 8));}
}
这个函数的实现步骤如下:
-
计算源字节和目标字节的起始位置,即
srcStartBit和destStartBit除以8的商。 -
计算源字节和目标字节内的起始位的偏移量,即
srcStartBit和destStartBit除以8的余数。 -
循环复制每一位,共复制
numBits位:- 计算当前位在源字节和目标字节中的位置,即起始偏移量加上当前位的索引。
- 计算当前位所在的源字节和目标字节的索引,即起始字节加上当前位置除以8的商。
- 使用位运算提取源字节中的当前位。
- 使用位运算将目标字节中的当前位设置为源字节中的当前位。
这个实现考虑了源位和目标位可能跨越字节边界的情况,通过位运算实现了位级别的复制。
请注意,这个实现假设源位和目标位的范围是合法的,即不会越界访问内存。如果需要更严格的边界检查,可以在函数开头添加相应的断言或错误处理逻辑。
优化1
为了优化函数的运行速度,我们可以尽量减少位运算的次数,并且在可能的情况下使用字节级别的复制。下面是一个优化后的实现:
// 优化后的函数实现
void bitCopy(unsigned char* src, int srcStartBit, unsigned char* dest, int destStartBit, int numBits) {int restBit = numBits;unsigned int mask;// 0 1 2 3 4 5 6 7if (srcStartBit > destStartBit){int firstPart = srcStartBit - destStartBit;int secondPart = 8 - firstPart;if (restBit >= (8 - srcStartBit)){int firstmove = 8 - srcStartBit;mask = (1 << firstmove) - 1;dest[0] = ((src[0] & mask) << firstPart) | (( ~(mask << firstPart) ) & dest[0]);restBit -= firstmove;}if (restBit >= firstPart){mask = ((1 << firstPart) - 1) << secondPart;dest[0] = ((~(mask >> secondPart)) & dest[0]) | ((src[1] & mask) >> secondPart);restBit -= firstPart;}int repeatTimes = restBit / 8;for (int i = 0; i < repeatTimes; i++){mask = (1 << secondPart) - 1;unsigned char second = (src[i + 1] & mask) << firstPart;mask = ((1 << firstPart) - 1) << secondPart;unsigned char first = (src[i+2] & mask) >> secondPart;dest[i + 1] = second| first;}restBit -= repeatTimes * 8;}else if (srcStartBit == destStartBit){int moveNum = std::min(8 - srcStartBit, restBit);mask = ((1 << moveNum) - 1)<<(8- srcStartBit- moveNum);printBinary(mask);dest[0] = (dest[0] & (~mask)) | (src[0] & mask);restBit -= moveNum;int repeatTimes = restBit / 8;if (repeatTimes > 0){memcpy(dest+1, src+1, repeatTimes);}restBit -= repeatTimes * 8;}else{//srcStartBit < destStartBit.if (restBit > (8 - destStartBit