如何对数组指向的区域内存进行逻辑或

Question

假设有两个数组 a[N],b[N] 仅包含 0 和 1 值，有没有办法计算 c = a || b 没有像下面这样的循环（在 C 中）？

#define N 10
char a[N];
char b[N];
char c[N];


// suppose to do some operations on a and b so that 
// for each i a[i] == 0 or a[i] == 1
// and the same for b

// this is the loop i would want to avoid
int i;
for(i=0;i<N;i++)
     c[i] = a[i] || b[i];

我想计算 (a || b) 直接比较两个内存区域的结果，但我不知道是否可能。 非常感谢您的关注。

Answer 1

由于按位或是必须应用于单个值的运算，因此我认为不存在。您是否有特定原因想要避免循环？如果这很麻烦，那么用它来创建一个函数就很容易了。

编辑：问题现在已更改为逻辑或，但我认为答案没有太大不同。

Answer 2

怎么样：

#define c(index)    (a(index) || b(index))

这会给你一个符号 c 数组。只需删除 c 变量声明即可。

Answer 3

您可以将字符数组转换为机器支持的最大整数，然后对整数进行 OR 运算，这将节省一些指令周期。请注意，您必须以所使用的整数大小的倍数来选择数组大小。

    #define LARGE_INTEGER unsigned long long

    #define ACTUAL_SIZE 10

    #define SIZEOF_LARGE_INT sizeof(LARGE_INTEGER)

    #define N (ACTUAL_SIZE + (SIZEOF_LARGE_INT - (ACTUAL_SIZE % SIZEOF_LARGE_INT)))

char a[N] = {0,1,0,1,0,1,1,1,1,1};
char b[N] = {1,0,1,0,1,0,1,0,1,0};
char c[N];

LARGE_INTEGER *pa, *pb, *pc;

int i;

for(i = 0; i < N; i = i + SIZEOF_LARGE_INT)
{
    pa = (LARGE_INTEGER*) &a[i];
    pb = (LARGE_INTEGER*) &b[i];
    pc = (LARGE_INTEGER*) &c[i];

    *pc = (*pa) | (*pb);
}

Answer 4

过早的优化。在花费更多时间之前将其放入分析器中。编译器可能会代表您执行一些操作，例如展开循环或一次处理块。

Answer 5

我无法想象为什么你会想要这样做，但你也可以将迭代变成尾递归：

int do_or(int n, int *a, int *b, int *c) { 
    if (0 == n)
       return;

    *c = *a || * b;
    do_or(n-1, a+1, b+1, c+1);
}

可能更好的选择是将 0 和 1 编码为无符号中的实际位数字，在这种情况下，您可以使用按位 or 在单个操作中完成这项工作：

unsigned long a, b, c;

// code to set/clear bits in a and b elided

c = a | b;

您可以保证 unsigned long 可以容纳至少 32 位，并且一个无符号的long long 至少可以容纳 64。

Answer 6

如果这是针对 x86 的，那么您可以使用 SSE 一次处理 16 个数组元素：

// NB: we're assuming:
//   - N is a multiple of 16
//   - a[], b[], and c[] are 16 byte aligned

for (int i = 0; i < N; i += 16)
{
    __m128i va = _mm_load_si128(&a[i]);
    __m128i vb = _mm_load_si128(&b[i]);
    __m128i vc;
#ifdef LOGICAL_OR // NB: only need these two lines if we are doing logical OR - omit for bitwise OR
    va = _mm_add_epi8(_mm_cmpeq_epi8(va, _mm_set1_epi8(0)), _mm_set1_epi8(1));
    vb = _mm_add_epi8(_mm_cmpeq_epi8(vb, _mm_set1_epi8(0)), _mm_set1_epi8(1));
#endif
    vc = _mm_or_si128(va, vb);
    _mm_store_si128(vc, &c[i]);
}