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Bit-hacks dans XProfan

 

p.specht

qui dans XProfan-11 eingebaute Not()-Funktion arbeitet sur Logisch 1 (véritable) ou bien 0 (faux) hin. un Binäres NOT sollte dagegen qui bits einer Integerzahl invertieren. une mathématique Version des binären NOT pourrait folgendermaßen lauten:
KompilierenMarqueSéparation
var x&=251:imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32)
imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(-x&-1),32):waitinput

Elegant ist cela mais pas justement. Ersatzweise peux cela binäre Not dans XProfan-11 mais z.B. aussi par un Xor(,) erreicht volonté. chez signed Integers kehrt cela allerdings cela Vorzeichen um.

Eventuell peux beim Effacer des n. bits (0..31) einer Integerzahl x& folgendes verwendet volonté (XProfan kennt en supplément mais aussi eigene bit-Manipulationsbefehle):
KompilierenMarqueSéparation
declare y&,x&,n&:x&=555:n&=0:y&=x& & xor(1<<n&,2^32-1):imprimer y&:waitinput

Ist qui Integerzahl justement ou bien ungerade?:
KompilierenMarqueSéparation
var x&=554:imprimer x&,"ist",si(x& & 1,"ungerade","gerade"):waitinput

Ist bit n& (0..31) im Integerwert x& gesetzt?
KompilierenMarqueSéparation
var n&=7:imprimer (x& &(1<<n&))>0:waitinput

Ändere ("Toggle") cela n. bit im Integerwert x&
KompilierenMarqueSéparation
n&=1:y& = int(XOr(y&,1<<n&)):imprimer y&
y& = int(XOr(y&,1<<n&)):imprimer y&:waitinput

Lösche cela jeweils rechteste 1-bit:
KompilierenMarqueSéparation
y&=32^2-1
y& = y& & (y&-1) :imprimer suis$(y&)
y& = y& & (y&-1) :imprimer suis$(y&)
y& = y& & (y&-1) :imprimer suis$(y&)
y& = y& & (y&-1) :imprimer suis$(y&)
waitinput

Isoliere cela am weitesten à droite stehende 1-bit:
KompilierenMarqueSéparation
whileloop 12:x&= rnd(2^32-1):imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32)

    x& = x& & -x& :imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32):imprimer:waitinput
    endwhile: imprimer "Ready.":waitinput

Schalte alle bits à droite vom derzeit rechtesten sur 1 (ist aucun 'rechteste 1' vorhanden, schalte ALLE sur 1)
KompilierenMarqueSéparation
whileloop 12:x& = 2^rnd(31):imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32)

    x&=x& | (x&-1)
    imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32):imprimer:waitinput :endwhile :imprimer "OK" :waitinput

Isoliere cela am weitesten à droite stehenden 0-bit (= Zeige avec einer 1 puis):
KompilierenMarqueSéparation
imprimer:whileloop 12:x& =rnd(2^32-1):imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32)
y& = Xor(x&,2^32-1) & (x&+1)
imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(y&),32):imprimer:waitinput :endwhile :imprimer "Done." :waitinput

Schalte cela rechteste 0-bit sur 1:
KompilierenMarqueSéparation
imprimer:whileloop 12:x& =rnd(2^32-1):imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32)
y& = x& | (x&+1)
imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(y&),32):imprimer:waitinput :endwhile :imprimer "Done." :waitinput

Ist une numéro une Zweierpotenz (= 2 hoch Integerzahl zw. 0 et 31)?
(attention: 0 wird ici fälschlicherweise comme une 2-hoch numéro behandelt!)
KompilierenMarqueSéparation
n&=2^30:imprimer n&,«Est- ";si((n& & (-n&))=n&,si(n&,"eine","keine"),"keine");" Zweierpotenz!":waitinput

Den rechtesten zusammenhängenden Block de 1-bits sur 0-bits mettons:
KompilierenMarqueSéparation
var x&=%10001100001111000111100011110000
imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32)
x&=((x& | (x&-1))+1) & x&
imprimer right$(mkstr$(" ",32)+suis$(x&),32):waitinput

Schnelles Zählen qui 1il-bits:
KompilierenMarqueSéparation
proc pop2 :parameters x&

    x&=x&-((x&>>1) & $55555555)
    x&=(x& & $33333333)+((x&>>2) & $33333333)
    x&=(x&+(x&>>4)) & $0F0F0F0F
    x&=x&+(x&>>8)
    x&=x&+(x&>>16)
    return x& & $0000003F

endproc

proc pop4 :parameters x&

    declare n&
    n&=(x&>>1) & $77777777'Count bits dans
    x&=x&-n&'each 4-bit field
    n&=(n&>>1) & $77777777
    x&=x&-n&
    n&=(n&>>1) & $77777777
    x&=x&-n&
    x&=(x&+(x&>>4)) & $0F0F0F0F'Get byte sums.
    x&= x&*$01010101'Ajouter le bytes.
    return x&>>24

endproc

x&=%11111111111111111111111111111111
imprimer pop2(x&),"bit stehen sur 1"
x&=3:imprimer pop2(x&),"bit stehen sur 1":imprimer pop4(x&),"bits stehen sur 1":waitinput

source u.a.:  [...] 
 
Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'...
14.05.2021  ▲
 




p.specht

ici encore un kleiner Trick zum Austausch ganzer Bit-Gruppen:
KompilierenMarqueSéparation
cls
var x&=111
var y&=222
imprimer "  auparavant: ";x&,y&
x& = xor(x&,y&)
y& = xor(x&,y&)
x& = xor(x&,y&)
imprimer " après: ";x&,y&
waitinput
 
XProfan 11
Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'...
22.05.2021  ▲
 




p.specht

Bits retourner
=============
quelquefois verhält sich Selbstbau-Peripherie verkehrt. sur qui Gründe voudrais je ici pas plus eingehen ... qui Solution liegt dans einer schnellen Proc, qui qui bit-Reihenfolge dedans einer 4-Byte Long-Variable& umkehrt. cela Beispiel ist léger à autre Gegebenheiten (Nibble, Byte, Word, mittels Erweiterung aussi sur Quadword) anpassbar... - ou bien aussi à den change größerer Einheiten dans qui Bitfolge, z.B. qui Bytes dans einem DWord.
KompilierenMarqueSéparation
Windowtitle "  Reverse DWord bits dans 5 Lines of Code"
'Q: https://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#ReverseParallel
'Transscript CPP to XProfan-11.2a, 2018-03 by P.Specht, Vienna/Austria
Fenêtre Style 24:CLS:font 2:imprimer
Déclarer b&,v&' 32-bit doubleword to reverse bit l'ordre

Proc ReverseBits :parameters v&

    v& = ((v& >> 1) & $55555555) | ((v& & $55555555) << 1)
    v& = ((v& >> 2) & $33333333) | ((v& & $33333333) << 2)
    v& = ((v& >> 4) & $0F0F0F0F) | ((v& & $0F0F0F0F) << 4)
    v& = ((v& >> 8) & $00FF00FF) | ((v& & $00FF00FF) << 8)
    v& = ( v& >> 16            ) | ( v&             << 16)
    return v&

endproc

Proc showBits :parameters v&

    imprimer " %";right$(mkstr$("0",31)+suis$(v&),32)

endproc

Proc checkrev :parameters b&,v&

    whileloop 0,31:ifnot testbit(b&,&Boucle)=testbit(v&,31-&Boucle)

        imprimer " Bit",si(&Boucle<10," ",»);&Boucle,"not reversed!":endif
        endwhile:imprimer "\n +++"

    endproc

    Begin:
    b& = %01100100101100111010101010101111 : showbits b& : imprimer
    v& = ReverseBits(b&)   : showbits v&
    CheckRev b&,v&
    waitinput
    Fin
 
XProfan 11
Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'...
26.05.2021  ▲
 




p.specht

RotateLeft, RotateRight
=====================
Shiftbefehle existieren dans XProfan, Rotate-Befehle pas. cela changement wir maintenant, zumindest quoi Rotation sans Einbeziehung eines zusätzlichen Carry-bits betrifft: qui Rotationsweite ist de 1 jusqu'à 31 einstellbar (sinnvoll jeweils seulement jusqu'à max. 15, par-dessus hinaus sollte on simple qui Rotationsrichtung changement). aussi qui Bitbreite qui Rotation ist entre 32 bit jusqu'à 2 bit herunter einstellbar.
KompilierenMarqueSéparation
cls:font 2
var x&=%00100111
var n&= 1'[1..31]
var w&=32'[2..32]
var nu$="00"

proc RotL :parameters x&,n&,w&

    return (x&<<n&) | (x&>>(w&-n&))

endproc

proc RotR :parameters x&,n&,w&

    return (x&>>n&) | (x&<<(w&-n&))

endproc

nu$=mkstr$("0",w&)

tandis que 1

    locate 2,2
    imprimer right$(nu$+suis$(x&),w&)
    sound 300,30
    waitinput 1000
    x&=RotL(x&,n&,w&)

Wend

RotateWide sur 2 x 32 bit
=======================
XProfan-11 kannte encore aucun QuadInt, mais quelquefois peux on sich là avec deux einfachen Int behelfen. Unelegant, mais comme Demo muss es reichen:
KompilierenMarqueSéparation
cls:font 2
declare x&,y&,a&,b&,c&,d&,w&,n&,nu$
w&=32'2..32
nu$=mkstr$("0",w&)
n&=1
x&=%10101001100011100001111

repeat

    locate 2,2
    imprimer translate$(right$(nu$+suis$(y&),w&)+»+right$(nu$+suis$(x&),w&),"0","°")
    waitinput 400
    ROTLw

until 0

Proc ROTRw

    a&=x&>>n&
    b&=x&<<(w&-n&)
    c&=y&>>n&
    d&=y&<<(w&-n&)
    x& = a& | d&
    y& = b& | c&

endproc

Proc ROTLw

    a&=x&<<n&
    b&=x&>>(w&-n&)
    c&=y&<<n&
    d&=y&>>(w&-n&)
    x& = a& | d&
    y& = b& | c&

endproc

Nochmal rotieren laisser, diesmal sur 3 DWords. Braucht garantiert aucun...
KompilierenMarqueSéparation
Fenêtre 0,0-%maxx,100
font 2
declare x&,y&,z&,a&,b&,c&,d&,e&,f&,w&,n&,nu$
w&=32'2..32
nu$=mkstr$("0",w&)
n&=1
x&=%10101001100011100001111

repeat

    locate 2,2
    imprimer translate$(\
    right$(nu$+suis$(z&),w&)+"."+\
    right$(nu$+suis$(y&),w&)+"."+\
    right$(nu$+suis$(x&),w&)\
    ,"0","°")
    waitinput 20
    ROTLw

until 0

Proc ROTRw

    a&=x&>>n&
    b&=x&<<(w&-n&)
    c&=y&>>n&
    d&=y&<<(w&-n&)
    e&=z&>>n&
    f&=z&<<(w&-n&)
    x& = a& | d&
    y& = c& | f&
    z& = e& | b&

endproc

Proc ROTLw

    a&=x&<<n&
    b&=x&>>(w&-n&)
    c&=y&<<n&
    d&=y&>>(w&-n&)
    e&=z&<<n&
    f&=z&>>(w&-n&)
    x& = a& | f&
    y& = c& | b&
    z& = e& | d&

endproc
 
Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'...
27.05.2021  ▲
 




p.specht

ROR32 / ROL32 sur "unsigned Integers"
================================
mon Routinenvergleich hat derzeit folgende Favoriten (~31 µs/Rotation),
Überdrehungs-verifiziert de -1024 jusqu'à +1024 Rotationsschritten:
KompilierenMarqueSéparation
Proc RoR32 :parameters a&,b&

    b&=b& & 31
    return a&<<(32-b&) | a&>>b&

ENDPROC

Proc RoL32 :parameters a&,b&

    b&=b& & 31
    return a&<<b& | a&>>(32-b&)

ENDPROC
 
Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'...
30.05.2021  ▲
 




p.specht

qui 8 bits dans einem Byte mittig spiegeln
================================
KompilierenMarqueSéparation
var b&=%10100011
b& = b& & 255
imprimer right$("0000000"+suis$(b&),8)
b& = (((b& * $0802 & $22110) | (b& * $8020 & $88440)) * $10101 >> 16) & 255
imprimer right$("0000000"+suis$(b&),8)
waitinput

Simpler Bit-Reverser pour 32-bit (signed or unsigned) Integers
============================================
qui nachstehende Proc velours Testprogramm spiegelt alle bits einer XProfan 32-bit Integervariable à qui Mitte. Beschleunigungsversuche a la C++ Code verliefen jusqu'à dato mais négative, là sich Shift-À gauche chez negativen Shift-Schritten - anders comme dans C - pas umkehrt. qui l'affaire ici ist ausgiebig getestet, bleibt mais toutefois sans chacun Gewähr!
KompilierenMarqueSéparation
Titre de la fenêtre "REVERSE32 pour 32bit Signed et Unsigned Integervariablen"
Cls:font 2:Randomiser:Déclarer b&

Proc Reverse32

    parameters v&
    declare r&

    Whileloop 32

        r&=r&<<1
        r&=r& | (v& & 1)
        v&=v&>>1

    Endwhile

    return r&

ENDPROC

Proc Lbin$ :parameters x&

    return right$("000000000000000000000000000000000"+suis$(x&),32)

endproc

Proc Testprt

    imprimer " ";Lbin$(b&);"\n ";Lbin$(Reverse32(b&))

ENDPROC

' Tests
b&=%10110011100011110000111110000000 : Testprt : imprimer
b&=%0  : Testprt : imprimer
waitinput 3000

WHILELOOP 0,31

    b&=2^&Boucle
    Testprt

    ifnot b&=Reverse32(Reverse32(b&))

        imprimer "Reversing Error at ";b&,Reverse32(Reverse32(b&))
        testprt
        sound 2000,200
        waitinput

    endif

    waitinput 100

ENDWHILE

waitinput 2000

WHILELOOP 0,31

    b&=2^32-2^&Boucle
    Testprt

    ifnot b&=Reverse32(Reverse32(b&))

        imprimer "Reversing Error at ";b&,Reverse32(Reverse32(b&))
        testprt
        sound 2000,200
        waitinput

    endif

    waitinput 100

ENDWHILE

waitinput 3000

whileloop 5000

    si &Boucle/50 mod 2

        Titre de la fenêtre "  AUTO TEST MODE running Test Nr. "+str$(&Boucle)

    d'autre

        Titre de la fenêtre "                                              "+\
        "Test Nr. "+str$(&Boucle)

    endif

    b&=rnd(2^31-1)*(1-2*(rnd()<0.33))

    ifnot b&=Reverse32(Reverse32(b&))

        imprimer "Reversing Error at ";b&,Reverse32(Reverse32(b&))
        testprt
        sound 2000,200
        waitinput

    endif

    waitinput 22
    Cas %clé=27:pause

endwhile

imprimer "\n Random Tests:"

WHILELOOP 1000

    b&=rnd(2^31-1)*(1-2*(rnd()<0.5))
    Testprt
    Waitinput 2000
    cas %clé=27:BREAK

ENDWHILE

imprimer "\n Tests done. BYE!"
Waitinput 4000
FIN
 
XProfan 11
Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'...
30.05.2021  ▲
 



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