Bitmask switch语句

Question

我在项目的一部分中有此代码：

enum myEnum
{
    invalid = -1,
    val1 = 1,
    val2 = 2,
    val3 = 4
};

int bitmask = val1 | val3;

if(bitmask & val1)
    ...
if(bitmask & val2)
    ...
if(bitmask & val3)
    ...

这很好，并且效果很好，但是我一直想知道是否可以通过开关来完成。我在想一些类似的事情：

int checkMask(int& mask)
{
    for(int i = 0; mask; mask &= ~(1 << i++))
    {
        if(mask & (1 << i))
        {
            int ret = mask & (1 << i);
            mask &= ~ret;
            return ret;
        }
    }

    return invalid;
}

#define START_BITMASK_SWITCH(x) int xcopy = x; while(xcopy) { switch(checkMask(xcopy))
#define END_BITMASK_SWITCH };

int bitmask = val1 | val3;

START_BITMASK_SWITCH(bitmask)
{
    case val1:
        ...
        break;
    case val2:
        ...
        break;
    case val3:
        ...
        break;
}
END_BITMASK_SWITCH

所以我的问题是：

我刚刚解决了我的问题吗？我想我有，但这是一个干净的解决方案吗？

有没有更简单的方法可以做到这一点？

混合使用#define和函数不是一个好主意吗？

Answer 1

我看到几个问题：

• 它增加了预处理程序的实质内容，没有任何实际好处
• 它添加了很多慢代码（移位，循环，测试）
• 它防止您添加特殊情况，例如“如果第2位打开并且第3位关闭”（if ((bitmask & (val2 | val3)) == val2)）
• 编译器几乎会错过优化生成代码的所有可能性

也可以用非常简单的方法来完成：

#define START_BITMASK_SWITCH(x) \
    for (uint64_t bit = 1; x >= bit; bit *= 2) if (x & bit) switch (bit)

int bitmask = val1 | val3;

START_BITMASK_SWITCH(bitmask)
{
    case val1:
        ...
        break;
    case val2:
        ...
        break;
    case val3:
        ...
        break;
}

Answer 2

不是，这不是一个干净的解决方案，在您的情况下，可以避免将#define和函数混合使用。如果需要switch()，可以尝试以下解决方案：

int bitmask = val1 | val3;
int mask = 1;
while(bitmask)
{
  switch(bitmask & mask)
  {
  case val1: ... break;
  case val2: ... break;
  case val4: ... break;
  case val8: ... break;
  }
  bitmask &= ~mask; 
  mask <<= 1;
}

Answer 3

不，（显然）这不是一个干净的解决方案。您的原始代码简单明了，没有循环，并且没有涉及特殊情况下的“秘密”宏，这些宏向语言中添加了怪异的结构。

通过“怪异的构造”，我的意思是START_BITMASK_SWITCH() / END_BITMASK_SWITCH宏，其中：

• [添加循环而不使用任何标准关键字甚至暗示正在发生循环
• 或多或少默默地将当前作用域中的集群名称
• 包括冒号分号

您的解决方案没有任何好处，它所做的只是增加膨胀和开销（在代码大小，复杂度和运行时性能方面），只是出于某种原因想要使用switch做一些不太适合做的事情。

显然，这是非常主观的，但是您确实问过。

Answer 4

如果需要，位掩码只是布尔数组，而枚举是索引。您可以切换一系列布尔值吗？不，您不能，因为它可以同时表示多个状态。您只能像使用任何整数一样切换整个位掩码。

Answer 5

您可以创建一个foreach构造，在其中遍历位掩码的位并在其中提供带有switch语句的函数。

Answer 6

当然可以，如果那是您真正想要的。如前所述，只有少数情况可能需要，也许没有。但是可以。

#include <iostream>

enum myEnum
{
    invalid = -1,
    val1 = 1,
    val2 = 2,
    val3 = 4
};

int main()
{
    const int bitmask = val1 | val3;

    switch (1) {
        case (bitmask & val1) : std::cout << "1"; break;
        case (bitmask & val2) : std::cout << "2"; break;
        case (bitmask & val3) : std::cout << "3"; break;
        default: break;
    }
}

Answer 7

enum Positions {
    ALPHA,
    BETA,
    GAMMA
};

enum Flag {
    ALPHA_FLAG == 1 << ALPHA,
    BETA_FLAG  == 1 << BETA,
    GAMMA_FLAG == 1 << GAMMA
};

Position position_of (Flag f) {
    unsigned n = f;
    unsigned i = 0;
    while ((n & 1) == 0) {
         ++i;
         n >>= 1;
    }
    return Position (i);
}

switch (position_of (flag)) {
    case ALPHA:
    case BETA:
    // ...
};

C++0x strong enums更好，然后可以使用Position::ALPHA和Flag::ALPHA进行更清晰的命名。您还可以使用constexpr安全地屏蔽您的Flag值。