Bit hack 根据第二个值返回两个值之一

Question

假设x是一个位掩码（即除了一个位之外的所有位都是 0）并且y是位掩码或等于 0。我需要一点技巧来返回xify非零并返回零如果y为零。

这是一种可能的解决方案：取xand的以 2 为底的对数y（使用 de Bruijn 序列）并减去它们，将值存储在d. 然后y << d将返回，x除非y一开始为零。

这种方法有两个问题：1）如果y为零，技术上以 2 为底的对数是未定义的。不确定这是否重要，因为即使d是一些垃圾值，y << d如果y为零，仍然应该返回零；2）如果d是负数，则右移运算符不会成为左移运算符（根据谷歌搜索），这意味着我必须包括一些符号检查。

我相信有一种更简单的方法，但我找不到它，希望得到一些帮助。

编辑：澄清一下，我正在寻找最快的方法来做到这一点。显而易见的是if (y == 0) return 0; else return x使用if语句，因此会受到分支预测的不利影响，这就是为什么我求助于复杂的 base-2 日志解决方案。

Answer 1

static_cast<bool>(y) * x

Answer 2

在最常见的处理器架构上，最好使用三元运算符：

/* if y != 0, return x, else return 0 */
int select1 (int x, int y)
{
    return y ? x : 0;
}

三元运算符的使用通常不涉及在现代处理器架构上使用分支，因为它可以通过使用条件移动（例如在 x86 上）、指令预测（例如在 ARM 上）或选择指令以无分支方式轻松实现（例如在某些 GPU 上）。

如果不希望或不允许使用三元运算符，并且需要一种有点复杂的解决方案，则可以（假设平台使用整数的二进制补码表示）使用：

/* if y != 0, return x, else return 0 */
int select2 (int x, int y)
{
    return (0 - (y != 0)) & x;
}

请注意，select2()很可能是慢比select1()。示例：如果我为 x86-64 架构编译上述函数，我的编译器会为select1()

test      edx, edx
cmovne    edx, ecx
mov       eax, edx
ret

但是这个更长的指令序列用于select2()：

mov       r8d, 1
test      edx, edx
cmovne    edx, r8d
neg       edx
and       edx, ecx
mov       eax, edx
ret

请注意，这两个指令序列都没有将分支作为值选择的一部分，但是与 中的指令序列相比，in 中的指令序列select2()需要执行更多指令并且还具有更长的依赖链select1()。