Wie implementiert man eine ganzzahlige Logarithmusfunktion in C?

Ganzzahlige Logarithmusfunktion in C

In C stellen die Standardbibliotheken eine Protokollfunktion bereit, die mit Gleitkommazahlen arbeitet. Wenn Sie jedoch mit Indizes in Binärbäumen oder anderen Szenarien arbeiten, in denen ganzzahlige logarithmische Operationen erforderlich sind, ist die Verwendung des Gleitkomma-Protokolls möglicherweise nicht geeignet.

Ein besonderes Problem besteht darin, dass die Gleitkomma-Protokollmethode Bruchzahlen zurückgeben kann Werte für bestimmte Kantenelemente (solche mit Werten von 2^n). Folglich könnte die Verwendung von log in solchen Berechnungen zu falschen Ergebnissen führen, wenn versucht wird, die Ebene eines Index in einem Binärbaum zu bestimmen.

Um dieses Problem zu vermeiden, kann eine ganzzahlbasierte Logarithmusfunktion verwendet werden. Auf x86- und x86-64-Plattformen kann eine integrierte Anweisung namens bsr (Bit Scan Reverse) verwendet werden, um diese Funktionalität zu erreichen. Diese Anweisung gibt die Position des höchsten gesetzten Bits in einer vorzeichenlosen Ganzzahl zurück.

Hier ist ein Beispiel für die Implementierung einer Ganzzahl-Log2-Funktion mit bsr in C oder C:

#include <stdint.h>
static inline uint32_t log2(const uint32_t x) {
  uint32_t y;
  asm ( "\tbsr %1, %0\n"
      : "=r"(y)
      : "r" (x)
  );
  return y;
}

Dies Die Funktion kann anstelle des Gleitkommaprotokolls verwendet werden, um genaue Ergebnisse bei der Durchführung ganzzahliger logarithmischer Operationen sicherzustellen. Durch die Verwendung des bsr-Befehls, der die Position des höchsten gesetzten Bits zurückgibt, führt er effektiv die gleiche Operation wie log2() aus.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie implementiert man eine ganzzahlige Logarithmusfunktion in C?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!