c++ - 确定字符中设置位的数量

Question

此程序应该确定变量 c_val 的值中存储了多少个单元，如果每个单元存储为一个设置位。 我的问题是:为什么作者要这样写 if (c % 2 == 1) count++; then shift c with this statement c = c >> 1;?

#include <stdio.h>
#include <cstdlib>

int main(){
    unsigned char c_val;
    printf("char value = ");
    scanf("%c", &c_val);
    int count = 0;
    unsigned char c = c_val;
    while(c){
        if (c % 2 == 1) count++;
        c = c >> 1;
    }
    printf("%d bits are set", count);
    system("pause");
}

Answer 1

char 类型的数据大小总是一个字节 - 没有异常(exception)。但是，这段代码计算了 popcount - 即 c_val 中 1 的位数。

我们可以翻译相关代码

while (c) {
    if (c % 2 == 1) count++;
    c = c >> 1;
}

到

while (c != 0) {
    if (c & 0x1 == 1) count++; /* if the rightmost bit of c is 1, then count++ */
    c = c / 2;
}

我所做的最后更改之所以有效，是因为右移无符号整型数据类型(在本例中为 unsigned char)等同于除以 2，具有向零舍入语义。

我们可以将 c 视为比特传送带 - 在每次循环迭代中，零比特从左侧进入，而一个比特从右侧掉落。如果最右边的位是 1，我们将计数加 1，否则计数保持不变。因此，一旦 c 被零位填充，我们就知道我们已经计算了所有的一位，并且恰好是一位，所以 count 包含了中的一位数c_val.