计算填充字节数的最佳方法是什么答案

【问题标题】：What is the best way to calculate number of padding bytes计算填充字节数的最佳方法是什么
【发布时间】：2019-08-09 16:57:30
【问题描述】：

在 C 中计算需要是 32 位倍数的 8 位数据的填充量的最有效方法是什么？

目前我是这样做的：

pad = (4-size%4)%4;

【问题讨论】：

对于 2 的幂，您可以使用 & 而不是 %: pad= (4 - ( 0x3 & size )) & 0x3 ;
@woolstar 编译器会生成完全相同的代码，我相信。只是你的可读性较差。
-size&3 应该是一样的。
@JoachimIsaksson 对负数的按位运算是 UB、IIRC
@JanDvorak：定义了对整数的按位运算，无论是否为负。 bitwise 结果是完全定义的；数学结果取决于表示形式，对于有符号整数，表示形式受 C 2011 6.2.6.2 2 的约束，可以是符号和幅度、二进制补码或一个补码之一，可能带有填充位。一般来说，这会产生一个陷阱值，但&3 操作尤其不能产生一个陷阱值，因为它清除了高位。

【解决方案1】：

只要优化编译器对% 4 使用位掩码而不是除法，我认为您的代码可能相当不错。这可能是一个小小的改进：

// only the last 2 bits (hence & 3) matter
pad = (4 - (size & 3)) & 3;

但同样，优化编译器可能足够聪明，无论如何都可以将您的代码减少到这个程度。我想不出更好的了。

【讨论】：

我一直盯着问题和答案看了一段时间，但我不明白为什么外部的“& 3”是必要的。帮助？编辑：没关系，我看到了。当 "size & 3 == 0" 时它是必要的，因为我们宁愿填充 0 而不是填充 4。

【解决方案2】：

// align n bytes on size boundary
pad n size = (~n + 1) & (size - 1)

这类似于 TypeIA 的解决方案，仅使用机器语言操作。

(~n + 1) computes the negative value, that would make up 0 when added to n
& (size - 1) filters only the last relevant bits.

例子

pad 13 8 = 3
pad 11 4 = 1

【讨论】：

【解决方案3】：

pad = (-size)&3;

这应该是最快的。

size 0: pad 0
size 1: pad 3
size 2: pad 2
size 3: pad 1

【讨论】：