通过 0 位操作清除 i 中的位答案

【问题标题】：To clear bits from i through 0 - bit manipulation通过 0 位操作清除 i 中的位
【发布时间】：2018-02-26 02:56:27
【问题描述】：

我要去破解编码面试第 5 章位操作并找到了清除数字 num 中从 i 到 0 的位的方法

int mask = ~(-1 >>> (31 - i));
return num & mask

虽然上述方法有效

我们能不能简单点

int mask = (-1 << (i+1));
return num & mask;

我错过了任何极端情况吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

当然。你的掩码-1 << (i+1)在逻辑上等同于本书的掩码~(-1 >>> (31 - i))。

您的方法将-1 向左移动i + 1 次，用0 填充最低的i + 1 位。

本书的方法在逻辑上将-1 向右移动31 - i 次，用0 填充最高的31 - i 位。但是，它随后会反转位，这就是使您的位与之等效的原因。要验证 int 的所有值，您可以创建一个简单的 for 循环：

for (int i = 0; i < 31; i++) {
    System.out.println(~(-1 >>> (31 - i)) + " " + (-1 << (i+1)));
}

运行它时，您会发现两个掩码在每次迭代时都是等效的。

【讨论】：

【解决方案2】：

确实有一个极端情况：对于i = 31，(-1 << (i+1)) = -1 而~(-1 >>> (31 - i)) = 0。

发生这种情况是因为移位计数取模于类型的大小（以位为单位），在本例中为 32，(31 + 1) mod 32 = 0，因此在两个表达式中，有效移位计数为零。然后，由于第二个表达式的反转逻辑，它们的行为不同。

但是，~(-1 >>> (31 - i)) 等价于更简单的-2 << i。

【讨论】：