C++面試八股文之位運(yùn)算問(wèn)題詳解
面試中
某日二師兄參加X(jué)XX科技公司的C++工程師開(kāi)發(fā)崗位第12面：
面試官：了解位運(yùn)算嗎？
二師兄：了解一些。（我很熟悉）
面試官：請(qǐng)列舉以下有哪些位運(yùn)算？
二師兄：按位與（&）、按位或（|）、按位異或（^），按位取反（~）、左移（<<）和右移（>>）。
面試官：好的。那你知道位運(yùn)算有什么優(yōu)勢(shì)嗎？
二師兄：優(yōu)勢(shì)主要有兩點(diǎn)：1.速度快。2.節(jié)省寄存器/內(nèi)存空間。
面試官：在C++中，如何處理int型負(fù)數(shù)最高位（是1）的左移或者右移？
二師兄：不同編譯器處理的方法不同。此操作在C++中屬于未定義的行為。所以不要使用帶符號(hào)的整數(shù)參加位運(yùn)算。
面試官：如何判斷一個(gè)數(shù)是不是2的整數(shù)次方？
二師兄：使用這個(gè)數(shù)與這個(gè)數(shù)-1按位與，如果結(jié)果是0，則這個(gè)數(shù)是2的整數(shù)次方，否則不是。
bool is_power_of_two(unsigned int n)
{
return n & (n-1) == 0;
}面試官：如何使用位運(yùn)算交換兩個(gè)數(shù)，而不能申請(qǐng)額外的空間？
二師兄：可以使用異或操作，原理是一個(gè)數(shù)異或兩次同一個(gè)數(shù)，結(jié)果等于原值。
void swap(unsigned int& a, unsigned int& b)
{
a = a ^ b; // a = a ^ b;
b = a ^ b; // b = a ^ b ^ b = a;
a = a ^ b; // a = a ^ b ^ a = b;
}面試官：如何獲取一個(gè)數(shù)字中的某一位是0 還是1 ？
二師兄：把這個(gè)數(shù)字右移x位，然后與&1。
bool get_bit(unsigned int n, unsigned int x)
{
return 1 & (n >> x);
}面試官：如何將一個(gè)數(shù)的某一位置成1/置成0，或取反？
二師兄：沉思良久。。。想不起來(lái)了。。。
今日二師兄的表現(xiàn)還不錯(cuò)，除了最后一問(wèn)，其他都答上來(lái)了。讓我們看看最后一問(wèn)吧：
如何將一個(gè)數(shù)的某一位置成0/置成1，或取反？
先看第一個(gè)，如何將一個(gè)數(shù)的某一位置成1？這個(gè)數(shù)的這一位要不是1要不是0，最終要變成1，那么可以考慮在這一位上構(gòu)造個(gè)1，然后和這個(gè)數(shù)或，這一位就置成了1。
unsigned set_bit_1(unsigned int n, unsigned int x)
{
return (1u << x) | n;
}如何將一個(gè)數(shù)的某一位置成0呢？我們首先考慮到與（&）操作。同樣我們需要構(gòu)造出來(lái)一個(gè)全是1的數(shù)字，然后再這一位上變成0，并與傳入的參數(shù)進(jìn)行與操作：
unsigned set_bit_0(unsigned n, unsigned x)
{
return (~(1u << x)) & n;
}最后一個(gè)問(wèn)題，如果講一個(gè)數(shù)的某一位取反？想到了取反，我們就想到了異或。任何數(shù)與1異或等于取反，任何數(shù)與0異或等于原數(shù)：
unsigned flip_bit(unsigned n, unsigned x)
{
return (1u << x) ^ n;
}好了，今日份面試到這里就結(jié)束了。二師兄自我感覺(jué)表現(xiàn)還行，晚上給自己加了個(gè)雞腿。
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