#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


#define BITMAP_NUM 4 /* 定義位圖的個數(shù) */
#define INDEX_SHIFT 5 /* bit>>INDEX_SHIFT 得到bit在位圖bitmap中的下表 2^5 = 32 也就是位圖的單元是int = 32bit */
#define MASK (31) /* 0b11111 = 31 得到bit在int中的偏移*/
#define MAXBIT ( sizeof(int) * 8 * BITMAP_NUM) /* 定義位圖中位的總個數(shù) */


/**************************************************************
?* unsigned int bitmap[4] 表示我們在內(nèi)存中有連續(xù)的4*4 = 16字節(jié)的連續(xù)的內(nèi)存空間可以歸我們使用，在這連續(xù)的16字節(jié)的內(nèi)存中我們?nèi)绾潍@取指定index的位那? 很簡單
?* 第一步 : 我們需要知道這個index位在位圖bitmap[4]中的第幾個數(shù)據(jù)元素？
?* bitmap[index >> 5] 為什么要右移5位那？因為是 int = 32 位 爾二進制的32位可以表示成 0x0 - 0x11111 用5位來表示 這里我們將低位砍掉，那么高位就自然是index位在位圖中的元素的小標。
?* 第二步 : 我們需要確定該index 在一個int元素中的位置？
?* index & 0b11111 就表示該index 在int元素中的位置 (這里需要讀者自己好好揣摩一下，類似于分頁機制)
?**************************************************************/
unsigned int bitmap[BITMAP_NUM] = {0};


/*************************************************************
?* 函數(shù)名稱 : static inline void set_bitmap(unsigned int i)
?* 函數(shù)功能 : 將指定的bit置1 是一個static的內(nèi)斂函數(shù)
?* 函數(shù)參數(shù) : unsigned int i 指定的bit
?* 函數(shù)返回值 : void?
?*************************************************************/
static inline void set_bitmap(unsigned int i)
{
bitmap[i >> INDEX_SHIFT] |= (1 << (i & MASK));
}
/*************************************************************
?* 函數(shù)名稱 : static inline void clear_bitmap(unsigned int i)
?* 函數(shù)功能 : 將指定的bit置0 是一個static的內(nèi)斂函數(shù)
?* 函數(shù)參數(shù) : unsigned int i 指定的bit
?* 函數(shù)返回值 : void?
?*************************************************************/
static inline void clear_bitmap(unsigned int i)
{
bitmap[i >> INDEX_SHIFT] &= ~(1 << (i & MASK));
}


/* 具體查找空閑的bit 在一個int的數(shù)據(jù)元素中使用二分法進行查找 */
static inline unsigned int fzz(unsigned int word)
{
unsigned int num = 0;

if((word & 0xFFFF) == 0xFFFF)
{
num += 16;
word >>= 16;
}
if((word & 0xFF) == 0xFF)
{
num += 8;
word >>= 8;
}
if((word & 0xF) == 0xF)
{
num += 4;
word >>= 4;
}
if((word & 0x3) == 0x3)
{
num += 2;
word >>= 2;
}
if((word & 0x1) == 0x1)
{
num += 1;
}


return num;
}


/*************************************************************
?* 函數(shù)名稱 : static inline find_first_free_bit(unsigned int *addr, int maxbit)
?* 函數(shù)功能 : 在指定的位圖中查找一個空閑的位
?* 函數(shù)參數(shù) : unsigned int *addr 位圖的內(nèi)存地址
?* ? int maxbit 位的個數(shù)
?* 函數(shù)返回值 : void?
?*************************************************************/
static inline find_first_free_bit(const unsigned int *addr, int maxbit)
{
const unsigned int *p = addr;
unsigned int result = 0;
unsigned int tmp;

while(maxbit)
{
if(~((tmp = (*p++)) & 0xFFFFFFFF)) /* 逐個訪問位圖中的數(shù)據(jù)元素 以int為單位進行處理 */
{
goto found;
}

result += (MASK + 1);
maxbit -= (MASK + 1); /* 這里之所以 +1 是因為 maxbit 是總個數(shù) 從1開始的 */
}
return result;


found:
return result + fzz(tmp);

}




void print_bin(unsigned int i)
{
int j = 31;
printf("0b ");
for(j;j>=0;j--)
{
printf("%d ", (i >> j) & 0x1);
}
printf("\n");
}


int main(int argc, char **argv)
{
int num = 0;
print_bin(bitmap[0]);
print_bin(bitmap[1]);
print_bin(bitmap[2]);
print_bin(bitmap[3]);

num = find_first_free_bit(bitmap, MAXBIT);
set_bitmap(num);
num = find_first_free_bit(bitmap, MAXBIT);
set_bitmap(num);

print_bin(bitmap[0]);
print_bin(bitmap[1]);
print_bin(bitmap[2]);
print_bin(bitmap[3]);


return 0;
}

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的bit 位图的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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