วิธีการเขียนฐานบันทึก (2) ใน c / c ++

มีวิธีใดในการเขียนฟังก์ชันบันทึก (ฐาน 2) หรือไม่?

ภาษา C มี 2 ฟังก์ชันในตัว - >>

1. logซึ่งเป็นฐาน e.

2. log10ฐาน 10;

แต่ฉันต้องการฟังก์ชันบันทึกของฐาน 2 วิธีคำนวณสิ่งนี้

คณิตศาสตร์ง่ายๆ:

    บันทึก₂ ( x ) = บันทึก_y ( x ) / บันทึก_y (2)

ที่ปีสามารถเป็นอะไรก็ได้ซึ่งสำหรับฟังก์ชั่นบันทึกมาตรฐานเป็นทั้ง 10 หรืออี

C99 มีlog2(เช่นเดียวกับlog2fและlog2lสำหรับลอยและคู่ยาว)

หากคุณกำลังมองหาผลลัพธ์ที่สำคัญคุณสามารถกำหนดบิตสูงสุดที่ตั้งไว้ในค่าและส่งคืนตำแหน่งได้

#define M_LOG2E 1.44269504088896340736 // log2(e)

inline long double log2(const long double x){
    return log(x) * M_LOG2E;
}

(การคูณอาจเร็วกว่าการหาร)

log2(int n) = 31 - __builtin_clz(n)

ตามที่ระบุไว้ในhttp://en.wikipedia.org/wiki/Logarithm :

logb(x) = logk(x) / logk(b)

ซึ่งหมายความว่า:

log2(x) = log10(x) / log10(2)

หากคุณต้องการทำให้เร็วคุณสามารถใช้ตารางค้นหาเช่นในBit Twiddling Hacks (log2 จำนวนเต็มเท่านั้น)

uint32_t v; // find the log base 2 of 32-bit v
int r;      // result goes here

static const int MultiplyDeBruijnBitPosition[32] = 
{
  0, 9, 1, 10, 13, 21, 2, 29, 11, 14, 16, 18, 22, 25, 3, 30,
  8, 12, 20, 28, 15, 17, 24, 7, 19, 27, 23, 6, 26, 5, 4, 31
};

v |= v >> 1; // first round down to one less than a power of 2 
v |= v >> 2;
v |= v >> 4;
v |= v >> 8;
v |= v >> 16;

r = MultiplyDeBruijnBitPosition[(uint32_t)(v * 0x07C4ACDDU) >> 27];

นอกจากนี้คุณควรดูวิธีการในตัวของคอมไพเลอร์_BitScanReverseซึ่งอาจเร็วกว่าเนื่องจากอาจคำนวณทั้งหมดในฮาร์ดแวร์

ลองดูการทำซ้ำที่เป็นไปได้วิธีทำ log2 จำนวนเต็ม () ใน C ++ ได้อย่างไร?

log2(x) = log10(x) / log10(2)

uint16_t log2(uint32_t n) {//but truncated
     if (n==0) throw ...
     uint16_t logValue = -1;
     while (n) {//
         logValue++;
         n >>= 1;
     }
     return logValue;
 }

โดยทั่วไปเช่นเดียวกับtomlogic 's

คุณต้องรวม math.h (C) หรือ cmath (C ++) แน่นอนว่าคุณต้องทำตามคณิตศาสตร์ที่เรารู้ ... เฉพาะตัวเลข> 0

ตัวอย่าง:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main(){
    cout<<log2(number);
}

ฉันต้องการให้มีความแม่นยำมากขึ้นซึ่งเพียงแค่ตำแหน่งของบิตที่สำคัญที่สุดและไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ฉันใช้ไม่มีห้องสมุดคณิตศาสตร์ ฉันพบว่าเพียงแค่ใช้การประมาณเชิงเส้นระหว่างค่า 2 ^ n สำหรับอาร์กิวเมนต์ค่าจำนวนเต็มบวกก็ใช้ได้ดี นี่คือรหัส:

uint16_t approx_log_base_2_N_times_256(uint16_t n)
{
    uint16_t msb_only = 0x8000;
    uint16_t exp = 15;

    if (n == 0)
        return (-1);
    while ((n & msb_only) == 0) {
        msb_only >>= 1;
        exp--;
    }

    return (((uint16_t)((((uint32_t) (n ^ msb_only)) << 8) / msb_only)) | (exp << 8));
}

ในโปรแกรมหลักของฉันฉันต้องคำนวณ N * log2 (N) / 2 ด้วยผลลัพธ์จำนวนเต็ม:

อุณหภูมิ = (((uint32_t) N) * ประมาณ _log_base_2_N_times_256) / 512;

และค่า 16 บิตทั้งหมดไม่เคยปิดเกิน 2%

คำตอบทั้งหมดข้างต้นถูกต้อง คำตอบของฉันด้านล่างนี้จะเป็นประโยชน์หากมีคนต้องการ ฉันเห็นข้อกำหนดนี้ในคำถามมากมายที่เรากำลังแก้โดยใช้ C

log2 (x) = logy (x) / logy (2)

อย่างไรก็ตามหากคุณใช้ภาษา C และต้องการให้ผลลัพธ์เป็นจำนวนเต็มคุณสามารถใช้สิ่งต่อไปนี้:

int result = (int)(floor(log(x) / log(2))) + 1;

หวังว่านี่จะช่วยได้

log n / log 2ปรึกษาพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ของคุณแน่นอน ไม่สำคัญว่าคุณจะเลือกlogหรือlog10ในกรณีนี้การหารด้วยlogฐานใหม่จะเป็นเคล็ดลับ

เวอร์ชันปรับปรุงของสิ่งที่ Ustaman Sangat ทำ

static inline uint64_t
log2(uint64_t n)
{
    uint64_t val;
    for (val = 0; n > 1; val++, n >>= 1);

    return val;
}