从 uint32 获取特定位

Question

我有一个 UInt32 变量，例如 3238844000。

现在我想得到这个数字的前两位和前两位之后的 6 位。两个位都应该是 int。

Decimal: 3238844000
Binary:  11000001000011001101011001100000
         ^^

和

Decimal: 3238844000
Binary:  11000001000011001101011001100000
           ^^^^^^ 

Answer 1

更新 2：

这种情况的最简单（也是最快）的方式是纯粹使用bitwise-shift运营商

int val = (int)(input >> 30); // performs the same 
int val2 = (int)((input << 2) >> 26); //the simplest and the fastest way

我之前听说按位移位操作往往更快。但是今天，出于好奇*，我真的比较了按位移位 + 掩码 ((int)((input & mask2) >> 24)) 与单独按位移位 ((int)((input << 2) >> 26)) 之间的性能。仅按位移位操作大约快 10%-15%。

这是我得到的结果：

[2016-01-20 04:01:26.638 UTC] shift-mask: 235 ms    shift-only: 199 ms
[2016-01-20 04:01:30.402 UTC] shift-mask: 233 ms    shift-only: 200 ms
[2016-01-20 04:01:31.265 UTC] shift-mask: 233 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:32.116 UTC] shift-mask: 227 ms    shift-only: 199 ms
[2016-01-20 04:01:32.850 UTC] shift-mask: 233 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:33.584 UTC] shift-mask: 230 ms    shift-only: 199 ms
[2016-01-20 04:01:34.280 UTC] shift-mask: 263 ms    shift-only: 214 ms
[2016-01-20 04:01:35.055 UTC] shift-mask: 229 ms    shift-only: 201 ms
[2016-01-20 04:01:36.996 UTC] shift-mask: 234 ms    shift-only: 201 ms
[2016-01-20 04:01:37.933 UTC] shift-mask: 224 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:38.353 UTC] shift-mask: 222 ms    shift-only: 196 ms
[2016-01-20 04:01:38.798 UTC] shift-mask: 233 ms    shift-only: 211 ms
[2016-01-20 04:01:39.246 UTC] shift-mask: 235 ms    shift-only: 213 ms
[2016-01-20 04:01:39.668 UTC] shift-mask: 223 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:41.102 UTC] shift-mask: 234 ms    shift-only: 200 ms
[2016-01-20 04:01:41.524 UTC] shift-mask: 224 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:41.948 UTC] shift-mask: 223 ms    shift-only: 200 ms
[2016-01-20 04:01:42.373 UTC] shift-mask: 224 ms    shift-only: 200 ms
[2016-01-20 04:01:43.521 UTC] shift-mask: 233 ms    shift-only: 197 ms
[2016-01-20 04:01:44.272 UTC] shift-mask: 237 ms    shift-only: 216 ms
[2016-01-20 04:01:44.909 UTC] shift-mask: 231 ms    shift-only: 196 ms
[2016-01-20 04:01:45.353 UTC] shift-mask: 230 ms    shift-only: 213 ms
[2016-01-20 04:01:45.850 UTC] shift-mask: 237 ms    shift-only: 207 ms
[2016-01-20 04:01:46.276 UTC] shift-mask: 226 ms    shift-only: 200 ms
[2016-01-20 04:01:47.074 UTC] shift-mask: 234 ms    shift-only: 203 ms
[2016-01-20 04:01:47.718 UTC] shift-mask: 230 ms    shift-only: 199 ms
[2016-01-20 04:01:48.144 UTC] shift-mask: 226 ms    shift-only: 200 ms
[2016-01-20 04:01:48.567 UTC] shift-mask: 225 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:48.994 UTC] shift-mask: 225 ms    shift-only: 199 ms
[2016-01-20 04:01:49.429 UTC] shift-mask: 223 ms    shift-only: 211 ms
[2016-01-20 04:01:49.860 UTC] shift-mask: 232 ms    shift-only: 198 ms
[2016-01-20 04:01:50.284 UTC] shift-mask: 225 ms    shift-only: 199 ms

注意：每个实验都是针对 (5,000,000 x 100) 次操作完成的。

*回忆我过去与微控制器打交道的日子... ;)

---

原文：

就像为UInt32 找到二进制表示一样，您也应该在其二进制表示中找到正确的位掩码：

uint mask1 = 0xC0000000; //1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
uint mask2 = 0x3F000000; //0011 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 

然后将它们与 bitwise-and 运算符一起使用

要获取前两位，您可以像这样简单地使用掩码：

uint val = input & mask1; //should give you the first two bits, the rests are zero

并获取接下来的 6 位：

uint val2 = input & mask2; //similarly, should give you only the six bits in the position which you want

如果您在int 中需要它们，则只需投射它们：

int val = (int)(input & mask1);
int val2 = (int)(input & mask2);

如果你想把结果放在 LSB（最不重要的byte，在这种情况下是最右边的8-bit），使用按位右移运算符：

int val = (int)((input & mask1) >> 30); //30 bits are 0
int val2 = (int)((input & mask2) >> 24); //24 bits are 0

---

更新：

至于上面的移位版本，实际上，您也可以简单地按位右移第一个，第二个几乎类似，除了它需要一个按位掩码 of 0x3F (0011 1111) 清除不需要的前两位。

int val = (int)(input >> 30); // performs the same 
int val2 = (int)((input >> 24) & 0x3F); //the simpler way

它们在位表示中发生的情况如下（我给 cmets 以简化逻辑流程）：

The first one:

1100 0001 0000 1100 1101 0110 0110 0000
--------------------------------------- >> 30 //bitwise right shift by 30
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 //you get only the first two bits, the rests are all replaced by 0

The second one:

1100 0001 0000 1100 1101 0110 0110 0000
--------------------------------------- >> 24 //bitwise right shift by 24
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 0001
                              0011 1111 //this is 0x3f
--------------------------------------- & //this is bitwise-and
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 //you only get the 6 bits which you want

因此，您将获得3 (0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011) 作为您的第一个值，并获得1 (0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001) 作为您的第二个值。

除了按照上面的示例，我认为您也可以了解如何在许多其他不同情况下执行此操作。