以长长数 (C++) 打印位

Question

我想打印长数字的所有位。 当我在 main(( 中执行此操作时，一切都很好，但是在 printBits(( 函数(代码相同(中，第 32 位上有一个额外的 1。

代码：

#include <iostream>
void printBits(long long number)
{
std::cout<<number<<" -> ";
for (char i=63; i>=0; --i)
{
std::cout<<(bool)(number&(1<<i));
}
std::cout<<std::endl;
}
int main()
{
long long number=1;
std::cout<<number<<" -> ";
for (char i=63; i>=0; --i)
{
std::cout<<(bool)(number&(1<<i));
}
std::cout<<std::endl;
printBits(number);
return 0;
}

结果是：

1 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
1 -> 0000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000001
Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.012 s
Press any key to continue.

Answer 1

文本 1 默认为整数。把它投到长篇来解决问题。

std::cout<<(bool)(number&(((long long)1)<<i));

Answer 2

正如 Cpp 加 1 的答案所示，您需要将(默认 int(文字1修改为长文本1LL或1ll。

但是，最好使用std::bitset而不是函数：

#include <bitset>
long long number = 1;  // int number = 1;  also works
std::bitset<64> bits(number);
std::cout << number << " -> " << bits << std::endl;

收益 率：

1 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

您获得此输出的原因是，对于您使用的特定硬件/编译器：

a << x操作的工作方式如下：a << (x mod (8 * sizeof(a))。因此，对于1你得到1 << (x mod 32).这意味着在第 32 次循环迭代中：

std::cout << (bool)(number & (1 << 32));
// becomes
std::cout << (bool)(number & (1 << 0));
// printing '1'

Answer 3

结果不同的原因是编译器(这里为 clang 6.0(可以在主函数和printBits中生成不同的代码。

在main中，众所周知number始终为 1，并且永远不会改变。同样"明显"的是，这只能在输出中产生一个1。因此，优化器将循环重写为：

for (char i=64; i > 0; --i)
{
std::cout<< (i == 1 ? 1 : 0);
}

看妈，不换班！

程序集如下所示

012B13CC  mov         bl,40h    ; i = 40h = 64  
012B13CE  xchg        ax,ax     ; nop to align the loop
main+30h: 
012B13D0  xor         eax,eax  
012B13D2  cmp         bl,1      ; i == 1?
012B13D5  mov         ecx,esi  
012B13D7  sete        al  
012B13DA  push        eax  
012B13DB  call        edi       ; edi -> operator<<
012B13DD  dec         bl  
012B13DF  jg          main+30h (012B13D0h)  

printBits它无法以这种方式进行优化，因为可以从其他地方调用该函数。所以它在那里执行移位(错误的结果(。