c - 64 位整数的 8 位按位

Question

我想实现一个 64 位整数的按位循环移位。

ROT(a,b) 会将位置 i 的位移动到位置 i+b。 (a为64位整数)

但是，我的avr处理器是8位处理器。因此，要表达 a，我必须使用 unit8_t x[8]。

• x[0] 是 a 的最高 8 位。
• x[7] 是 a 的最低 8 位。

任何人都可以根据数组 x 帮助实现 ROT(a,b) 吗？

谢谢

Answer 1

无论底层处理器是 64 位、8 位还是 1 位，功能 都没有区别。如果编译器是兼容的——你就可以开始了。使用 uint64_t。代码不必“必须使用 unit8_t”，因为处理器是 8 位处理器。

uint64_t RPT(uint64_t a, unsigned b) {
  return (a << (b & 63))  |  (a >> ((64 - b) & 63));
}

为明确性添加了额外的 ()。
添加 & 63(或 %64 是您喜欢的样式)以确保只有 b 的 6 LSBits 有助于转换。任何更高的位都意味着循环移位的多次“旋转”。
((64 - b) & 63) 可以简化为 (-b & 63)。

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但是如果 OP 仍然希望“根据数组 unit8_t x[8] 实现 ROT(a,b)”:

#include <stdint.h>

// circular left shift.  MSByte in a[0].
void ROT(uint8_t *a, unsigned b) {
  uint8_t dest[8];
  b &= 63;

  // byte shift
  unsigned byte_shift = b / 8;
  for (unsigned i = 0; i < 8; i++) {
    dest[i] = a[(i + byte_shift) & 7];
  }

  b &= 7; // b %= 8;  form bit shift;
  unsigned acc = dest[0] << b;
  for (unsigned i = 8; i-- > 0;) {
    acc >>= 8;
    acc |= (unsigned) dest[i] << b;
    a[i] = (uint8_t) acc;
  }
}

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@vlad_tepesch 提出了一个强调 AVR 8 位特性的解决方案。这是一个未经测试的尝试。

void ROT(uint8_t *a, uint8_t b) {
  uint8_t dest[8];
  b &= 63;  // Could be eliminated as following code only uses the 6 LSBits.

  // byte shift
  uint8_t byte_shift = b / 8u;
  for (uint8_t i = 0; i < 8u; i++) {
    dest[i] = a[(i + byte_shift) & 7u];
  }

  b &= 7u; // b %= 8u;  form bit shift;
  uint16_t acc = dest[0] << b;
  for (unsigned i = 8u; i-- > 0;) {
    acc >>= 8u;
    acc |= (uint8_t) dest[i] << b;
    a[i] = (uint8_t) acc;
  }
}