在 cpp_int 上设置位

Posted 2023-02-21

【中文标题】在 cpp_int 上设置位

【英文标题】：Setting bits on cpp_int

【发布时间】：2020-11-05 00:20:29

【问题描述】：

愚蠢的问题，但是，在来自 boost 库的 cpp_int 上设置位是否与普通数字一样工作？

例如，我尝试在数字上设置一些位，如下所示：

vector<bool> bits; //contains 000000000000011010001100101110110011011001101111
cpp_int M = 0;
int k = 48;
for(bool b : bits) M ^= (-b ^ M) & (1UL << k--);
bits.clear();
bits = toBinary(M); //contains 11001011101100110110011011111

我拥有的toBinary(cpp_int&x) 方法以最简单的方式从数字中获取位：

  vector<int> toBinary(cpp_int&x) 
    vector<int> bin;

    while (x > 0) 
        bin.push_back(int(x % 2));
        x /= 2;
    

    reverse(bin.begin(), bin.end());

    return bin;
  

我可以理解一开始丢失 14 个零，但我不明白为什么丢失的不是 14 而是 20 个整数。我对boost 库还很陌生，所以这很可能是新手错误。

【参考方案1】：

unsigned long 在您的系统上可能是 32 位的。因此，使用(1UL << k--) 生成的第一个掩码（k-- 为 48 到 32）不是您所期望的（这是未定义的行为）。

您可以通过使用更大的类型来解决此问题，例如unsigned long long，例如M ^= (-b ^ M) & (1ULL << k--);。

如果您有超过 64 位，您可能可以使用 cpp_int 来获得更多位，例如 M ^= (-b ^ M) & (cpp_int(1ULL) << k--);，或者更经济的解决方案，例如：

cpp_int mask = 1;
mask <<= bits.size();
for (bool b : bits) 
    M ^= (-b ^ M) & mask;
    // Though that can really be `if (b) M |= mask;`
    mask >>= 1;

【讨论】：

几乎完美，但是结果是 11010001100101110110011011001101111(0) 末尾括号中的讨厌的 0 不应该真的存在。

当然没什么大不了，我只是加了 M >>= 1;在循环之后，结果很完美，非常感谢。