不清楚按位 AND 赋值的使用

Unclear about the use of Bitwise AND assignment

本文关键字：赋值 AND 不清楚      更新时间：2023-10-16

最近我在看某个人的C++项目，并试图弄清楚他的项目的一些工作原理。我有点不清楚使用按位 AND 赋值运算符。

我

不能问他，所以我想也许这里有人可以帮助我......

有一个"无符号 int X = 0;""变量，它在 while 循环中全部递增"1"。

while (...)
{
   ... some code ...
   X++;
   X &= (1024 - 1);
}

我真的不明白"&="的用法，这种用法的目的是什么？

谢谢。

&=和++加起来与X = (X + 1) % 1024;相同，但 CPU 可以更快地计算。

1024-1 以二进制11 1111 1111，因此对于 X < 1024 的数字，按位 AND 将不起作用（因为任何位 &1 = 相同的位）。有趣的事情只有在 X ≥ 1024 的地方才开始发生，所以让我们考虑一下 X 从 1023 开始的循环迭代。

X++;           // X= 100 0000 0000
X &= 1024-1;   //  &  11 1111 1111
               // so, X=0.

那么，在上下文中，发生的事情是 X 从 0 增加到 1023，然后跳回到 0。您可以在下面的测试程序中看到这种情况发生在更小的数字上。为了更容易看到，我使用 4（2 的不同幂）而不是 1024。

#include <iostream>
int main () {
    unsigned int x = 0;
    for (int ii = 0; ii < 10; ++ii) {
        x++;
        x &= (4-1);
        std::cout << "loop iteration #" << ii << ": x=" << x << std::endl;
    }
    return 0;
}
/* expected output:
loop iteration #0: x=1 
loop iteration #1: x=2
loop iteration #2: x=3
loop iteration #3: x=0
loop iteration #4: x=1
loop iteration #5: x=2
loop iteration #6: x=3
loop iteration #7: x=0
loop iteration #8: x=1
loop iteration #9: x=2
*/

1024 - 1 1023，以二进制形式1111111111

X &= Y的意思是X = X & Y;

所以这转化为X = X & (binary) 1111111111

这将掩盖除十个最低位之外的所有内容。

这将使 X 从 0 到 1023 环绕（但与将 X 重置为零不同，因为它将处理任何溢出）

在这种情况下，这个数字永远不会大于 1023。

在二进制中，X 将是：

0000000000
0000000001
0000000010
0000000011
etc.

因此，当您使用 1023 （1111111111） 执行按位 AND 时，将只保留最低的 10 位。

X &= (1024 - 1);

是

X = X & 1023

并保留所有前 10 位（1023 1111111111二进制）并设置0其余部分。

在循环中，确保X不会超过 1023 很有用，一个简单的相等代码是：

while (...)
{
   ... some code ...
   X++;
   X = X % 1024; // more closely resembles the original intent
}
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