如何清除最高有效位？

Question

如何将 int 中的最高有效位从 1 更改为 0？例如，我想将 01101 更改为 0101。

Answer 1

编辑：简化（并解释）答案

如果您的唯一目标是将最高有效位设置为零，那么我在下面给出的答案就太过分了。

最后一段代码构造了一个位掩码，其中包含数字中的所有位。

mask |= mask >> 1;
mask |= mask >> 2;
mask |= mask >> 4;
mask |= mask >> 8;
mask |= mask >> 16;

这是它对给定的 32 位无符号整数执行的一系列计算：

mask = originalValue
mask:               01000000000000000000000000000000
mask |= mask >> 1:  01100000000000000000000000000000
mask |= mask >> 2:  01111000000000000000000000000000
mask |= mask >> 4:  01111111100000000000000000000000
mask |= mask >> 8:  01111111111111111000000000000000
mask |= mask >> 16: 01111111111111111111111111111111

由于它会向右移位（不会回绕），因此它永远不会将高于最高有效位的位设置为 1。由于它使用逻辑

or

，因此您永远不会显式地将任何尚未为零的值设置为零。

从逻辑上讲，这将始终创建一个位掩码，填充整个

uint

，直到并包括最初设置的最高有效位，但不能更高。

从该掩码中，很容易将其缩小以包含所有但是最初设置的最重要位：

mask = mask >> 1: 00111111111111111111111111111111

然后只需对原始值执行逻辑

and

，它会将数字中的所有最高有效位设置为零，直到并包括原始值的最高有效位：

originalValue &= mask: 00000000000000000000000000000000

我在这里使用的原始数字很好地显示了掩模构建过程，但它并没有很好地显示最后的计算。让我们用一些更有趣的示例值（问题中的值）来进行计算：

originalValue: 1101
mask = originalValue
mask:               00000000000000000000000000001101
mask |= mask >> 1:  00000000000000000000000000001111
mask |= mask >> 2:  00000000000000000000000000001111
mask |= mask >> 4:  00000000000000000000000000001111
mask |= mask >> 8:  00000000000000000000000000001111
mask |= mask >> 16: 00000000000000000000000000001111
mask = mask >> 1:   00000000000000000000000000000111

这就是您正在寻找的价值：

originalValue &= mask: 00000000000000000000000000000101

既然我们可以看到它的工作原理，让我们把最终的代码放在一起：

uint SetHighestBitToZero(uint originalValue)
{
    uint mask = originalValue;

    mask |= mask >> 1;
    mask |= mask >> 2;
    mask |= mask >> 4;
    mask |= mask >> 8;
    mask |= mask >> 16;

    mask = mask >> 1;

    return originalValue & mask;
}

// ...
Console.WriteLine(SetHighestBitToZero(13)); // 1101

5

（即0101）

我原来的答案

对于这类问题，我经常参考这篇文章：

“位摆弄黑客”

您想要的特定部分称为“查找整数的以 2 为底的整数对数（也称为最高位集的位置）”。

这是一系列解决方案中的第一个（每个都比前一个更优化）：

http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#IntegerLogObvious

文章中最终的解决方案是（转换为C#）：

uint originalValue = 13;
uint v = originalValue; // find the log base 2 of 32-bit v
int r;  // result goes here

uint[] MultiplyDeBruijnBitPosition = 
{
  0, 9, 1, 10, 13, 21, 2, 29, 11, 14, 16, 18, 22, 25, 3, 30,
  8, 12, 20, 28, 15, 17, 24, 7, 19, 27, 23, 6, 26, 5, 4, 31
};

v |= v >> 1; // first round down to one less than a power of 2 
v |= v >> 2;
v |= v >> 4;
v |= v >> 8;
v |= v >> 16;

r = (int)MultiplyDeBruijnBitPosition[(uint)(v * 0x07C4ACDDU) >> 27];

一旦找到最高设置位，只需将其屏蔽即可：

originalValue &= ~(uint)(1 << r); // Force bit "r" to be zero

Answer 2

受到 Merlyn Morgan-Graham 的回答的启发

static uint fxn(uint v)
{
    uint i = v;

    v |= v >> 1; 
    v |= v >> 2;
    v |= v >> 4;
    v |= v >> 8;
    v |= v >> 16;

    return (v >> 1) & i;
}

Answer 3

您可以使用类似以下内容（未经测试）：

int a = 13; //01101
int value = 0x80000000;
while ((a & value) != value)
{
  value = value >> 1;
}
if (value > 0)
  a = a ^ value;

Answer 4

int x = 0xD; //01101
int wk = x;
int mask = 1;
while(0!=(wk >>= 1)) mask <<= 1;
x ^= mask; //00101

Answer 5

如果您知道类型的大小，则可以移出这些位。 您也可以轻松地将其放入 BitArray 中并翻转 MSB。

示例1：

short value = -5334;
var ary = new BitArray(new[] { (value & 0xFF00) >> 8 });
ary.Set(7, false);

示例2：

short value = -5334;
var newValue = Convert.ToInt16((value << 1) >> 1);

// Or

newValue = Convert.ToUInt16(value);

Answer 6

int clearMostSignificantBit(int num) {
uint8_t shift = 0;
int temp = num;
while (temp != 0) {
    temp >>= 1;
    shift++;
}
return num & ~(1 << (shift - 1));

}

Answer 7

执行此类按位运算的最简单方法是使用左移运算符（<<).

(1 << 3) = 100b

、

(1 << 5) = 10000b

等

然后你使用一个你想要改变某个位的值并使用
| （或）如果您想将其更改为 1 或
& ~（而不是）如果您想将其更改为 0。

像这样：

int a = 13; //01101
int result = a | (1 << 5); //gives 11101
int result2 = result & ~(1 << 5); //gives 01101

Answer 8

如果您将其视为整数，那么代码的结果将始终显示而没有零。可能是字符串操作会输出您想要的东西，但不确定这将如何帮助您。使用如下所示的字符串：

  string y = "01101";
  int pos = y.IndexOf("1");
  y = y.Insert(pos, "0");
  y = y.Remove(pos + 1, 1);