用位運算實現(xiàn)加法也就是計算機用二進制進行運算,32位的CPU只能表示32位內(nèi)的數(shù),這里先用1位數(shù)的加法來進行,在不考慮進位的基礎(chǔ)上,如下
很明顯這幾個表達式可以用位運算的“^”來代替,如下
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這樣我們就完成了簡單的一位數(shù)加法,那么要進行二位的加法,這個方法可行不可行呢?肯定是不行的,矛盾就在于,如何去
獲取進位?要獲取進位我們可以如下思考:
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//換個角度看就是這樣
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正好,在位運算中,我們用“
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到這里,我們基本上擁有了這樣兩個表達式
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我們來做個2位數(shù)的加法,在不考慮進位的情況下
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到這里基本上就得出結(jié)論了,其實后面的那個 “00” 已經(jīng)不用再去計算了,因為第一個表達式就已經(jīng)算出了結(jié)果。
繼續(xù)推理可以得出三位數(shù)的加法只需重復(fù)的計算三次得到第一個表達式的值就是計算出來的結(jié)果。
c代碼如下:
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計算機本質(zhì)是二進制運算,許多高人和天書都展示了如何用位運算來實現(xiàn)讓人糾結(jié)卻又驚奇的事情。在豆瓣上看到一篇日志描述如何用位運算實現(xiàn)乘法,其實問題解決的關(guān)鍵是如何用位運算實現(xiàn)加法。覺得原文敘述不夠精確,現(xiàn)總結(jié)如下。
定理1:設(shè)a,b為兩個二進制數(shù),則a+b = a^b + (a&b) 證明:a^b是不考慮進位時加法結(jié)果。當二進制位同時為1時,才有進位,因此 (a&b) 定理2:使用定理1可以實現(xiàn)只用位運算進行加法運算。
證明:利用定理1中的等式不停對自身進行迭代。每迭代一次,進位補償右邊就多一位0,因此最多需要加數(shù)二進制位長度次迭代,進位補償就變?yōu)?,這時運算結(jié)束。
以上就是C語言用位運算實現(xiàn)加法運算的全部內(nèi)容,更多內(nèi)容請繼續(xù)關(guān)注武林技術(shù)頻道網(wǎng)站!
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