将 32 位整数与自身异或

Question

我坚持用它本身对一个 32 位整数进行异或运算。我应该对整数的 4 个 8 位部分进行异或运算。我了解它是如何工作的，但是如果不在任何地方存储整数，我不知道该怎么做。

我想了想，正在考虑使用二进制左移和右移运算符将32位整数分成4个部分进行异或。例如，如果我要使用一个 8 位整数，我会这样做：

int a = <some integer here>
(a << 4) ^ (a >> 4)

到目前为止，它并没有像我想象的那样工作。

这是我的部分代码：

else if (choice == 2) {
    int bits = 8;

    printf("Enter an integer for checksum calculation: ");
    scanf("%d", &in);
    printf("Integer: %d, ", in);

    int x = in, i;
    int mask = 1 << sizeof(int) * bits - 1;

    printf("Bit representation: ");

    for (i = 1; i <= sizeof(int) * bits; i++) {   
        if (x & mask)
            putchar('1');
        else
            putchar('0');

        x <<= 1;
        if (! (i % 8)) {
            putchar(' ');
        }
    }
    printf("\n");

}

这是一个输出示例：

    What type of display do you want? 
    Enter 1 for character parity, 2 for integer checksum: 2 
    Enter an integer for checksum calculation:  1024 
    Integer: 1024, Bit representation: 00000000 00000000 00000100 00000000
    Checksum of the number is: 4, Bit representation: 00000100

Answer 1

要累加 8 位值的异或，您只需对值的每一部分进行移位和异或。从概念上讲是这样的：

uint32_t checksum = ( (a >> 24) ^ (a >> 16) ^ (a >> 8) ^ a ) & 0xff;

但是，由于 XOR 可以按任何顺序进行，因此您可以用更少的操作来完成相同的操作：

uint32_t checksum = (a >> 16) ^ a;
checksum = ((checksum >> 8) ^ checksum) & 0xff;

如果您对许多值执行此操作，则可以通过仅在最后压缩值来扩展此想法。这与使用 SIMD 等技术在较大寄存器中完成并行交换操作的方式非常相似（事实上，支持 SIMD 的编译器应该能够优化以下代码以使其更快）：

uint32_t simple_checksum( uint32_t *v, size_t count )
{
    uint32_t checksum = 0;
    uint32_t *end = v + count;
    for( ; v != end; v++ )
    {
        checksum ^= *v;            /* accumulate XOR of each 32-bit value     */
    }
    checksum ^= (checksum >> 16);  /* XOR high and low words into low word    */
    checksum ^= (checksum >> 8 );  /* XOR each byte of low word into low byte */
    return checksum & 0xff;        /* everything from bits 8-31 is rubbish    */
}

Answer 2

一般来说，将一个数与自身进行异或运算应该会为您提供值 0，这样您就可以轻松地将变量设置为 0。

0100101^0100101=0

这是异或运算的卡诺图的结果，当两个位均为 1 或均为 0 时提供 0。

将 32 位整数与自身异或

XORing a 32 bit integer with itself

c

bitwise-operators