c - 将 4 字节数组中的最低有效位重新分配到半字节

Question

我希望将 32 位值的 0、8、16、24 位分别移动到 0、1、2、3 位。输入和输出中的所有其他位都将为零。

显然我可以这样做：

c = c>>21 + c>>14 + c>>7 + c;
c &= 0xF;

但是有更快（更少指令）的方法吗？

Answer 1

c = (((c&BITS_0_8_16_24) * BITS_0_7_14_21) >> 21) & 0xF;

或者等待英特尔 Haswell 处理器，在一条指令 (pext) 中完成所有这些。

更新

考虑clarified constraints并假设32-bit unsigned values，代码可以简化为：

c = (c * BITS_7_14_21_28) >> 28;

Answer 2

如果您不关心可移植性，并且可以使用 SSE 指令，请查看PMOVMSKB指令及其编译器内在函数。[我注意到您的位位置是构成 32 位字的 4 个字节的最高有效位（符号）。]

Answer 3

为了最大的可移植性和可维护性，我将编写以下代码，而不是编写一些模糊的单行 goo。我会让优化器担心它是否是最有效的代码。

#include <stdint.h>
#include <limits.h>
#include <stdio.h>

#define BITS_TO_MOVE  4

static const uint32_t OLD_MASK [BITS_TO_MOVE] =
{
  0x0008u,
  0x0080u,
  0x0800u,
  0x8000u
};

static const uint32_t NEW_MASK [BITS_TO_MOVE] =
{
  0x1000u,
  0x2000u,
  0x4000u,
  0x8000u
};


int main()
{
  uint32_t  c     = 0xAAAAu;
  uint32_t  new_c = 0;
  uint8_t   i;

  printf("%.4X\n", c);


  for(i=0; i<BITS_TO_MOVE; i++)
  {
    if ( (c & OLD_MASK[i]) > 0 )
    {
      new_c |= NEW_MASK[i];
    }
  }


  printf("%.4X\n", new_c);
  getchar();

  return 0;
}