ビット演算でマスク処理

#ビット演算でマスク処理

「ビット演算て何に使うん？」と思っていて仕事で使ったのでメモ．

##1. 0-63の数を32個１周期としてみる
0-63の数を32個1周期でみたらどうなんのか？って話．要は32から63までの数が0-31の間のどのインデックスに相当してくれるかって話¹．

void main()
{
	int array64[64]; // 0-63の数が入る配列の宣言
	int array32[64]; // 32個１周期としてみるための配列の宣言

	for (int i = 0; i < 64; i++) {
		array64[i] = i;
		array32[i] = array64[i] & 0x1F; // 0x1F = 31d = 0001 1111b　とビットAND演算する⇒マスク処理
		printf("元の数＝%d，32個1周期＝%d\n", array64[i], array32[i]);
	}
	return;
}

実行結果は下記の通り．

元の数＝0，32個１周期＝0
元の数＝1，32個１周期＝1
元の数＝2，32個１周期＝2
元の数＝3，32個１周期＝3
元の数＝4，32個１周期＝4
元の数＝5，32個１周期＝5
元の数＝6，32個１周期＝6
元の数＝7，32個１周期＝7
元の数＝8，32個１周期＝8
元の数＝9，32個１周期＝9
元の数＝10，32個１周期＝10
元の数＝11，32個１周期＝11
元の数＝12，32個１周期＝12
元の数＝13，32個１周期＝13
元の数＝14，32個１周期＝14
元の数＝15，32個１周期＝15
元の数＝16，32個１周期＝16
元の数＝17，32個１周期＝17
元の数＝18，32個１周期＝18
元の数＝19，32個１周期＝19
元の数＝20，32個１周期＝20
元の数＝21，32個１周期＝21
元の数＝22，32個１周期＝22
元の数＝23，32個１周期＝23
元の数＝24，32個１周期＝24
元の数＝25，32個１周期＝25
元の数＝26，32個１周期＝26
元の数＝27，32個１周期＝27
元の数＝28，32個１周期＝28
元の数＝29，32個１周期＝29
元の数＝30，32個１周期＝30
元の数＝31，32個１周期＝31
元の数＝32，32個１周期＝0
元の数＝33，32個１周期＝1
元の数＝34，32個１周期＝2
元の数＝35，32個１周期＝3
元の数＝36，32個１周期＝4
元の数＝37，32個１周期＝5
元の数＝38，32個１周期＝6
元の数＝39，32個１周期＝7
元の数＝40，32個１周期＝8
元の数＝41，32個１周期＝9
元の数＝42，32個１周期＝10
元の数＝43，32個１周期＝11
元の数＝44，32個１周期＝12
元の数＝45，32個１周期＝13
元の数＝46，32個１周期＝14
元の数＝47，32個１周期＝15
元の数＝48，32個１周期＝16
元の数＝49，32個１周期＝17
元の数＝50，32個１周期＝18
元の数＝51，32個１周期＝19
元の数＝52，32個１周期＝20
元の数＝53，32個１周期＝21
元の数＝54，32個１周期＝22
元の数＝55，32個１周期＝23
元の数＝56，32個１周期＝24
元の数＝57，32個１周期＝25
元の数＝58，32個１周期＝26
元の数＝59，32個１周期＝27
元の数＝60，32個１周期＝28
元の数＝61，32個１周期＝29
元の数＝62，32個１周期＝30
元の数＝63，32個１周期＝31

0-63の数が0-31の数に変換され32個1周期の数になっていることがわかる．
$2^n-1$は2進数表現で1ビット目から$2^n-1$を表すビットまで全て立っている²．そのため，ビットAND演算立っているところまででマスクできる³．

1. 日本語不自由でごめんなさい．トレーニングします． ↩

2. やっぱりうまく説明できなかったので例を示す．$2^1-1=1=0001_{(2)}, 2^2-1=3=0011_{(2)},2^3-1=7=0111_{(2)}, 2^4-1=15=1111_{(2)}$ ↩

3. コメントを頂いた通り、符号付きのオペランドに対してビット演算をすることは避けたほうがよいらしい。ビットシフト演算子を使う場合の予期せぬ動作はイメージできる。しかし、ビットAND演算子を用いた場合の予期せぬ動作がイメージできないのでもう少し調べてから追記したい。 ↩