移位操作与乘除法的关系:

    xiaoxiao2023-10-20  148

    在DSP编程中,有很多时候会遇到要除10或者其他乘除法的操作。这时候就可以用移位的操作来实现了。

    先备忘一个优秀博文,下面的大部分大家可以去他们的博文去看,我下面的主体也是参考他们的博文的。

    https://blog.csdn.net/yehaibin/article/details/53639293

    https://blog.csdn.net/newbird105/article/details/45332621

    单片机编程中移位运算比乘除法效率更高,当然用移位运算替代乘除法代码会有点晦涩。下面记录下自己学习的内容以做备忘。用移位实现乘除法运算  a=a*8;  b=b/8; 可以改为:  a=a<<3;  b=b>>3; 说明:  除2 = 右移1位; 乘2 = 左移1位  除4 = 右移2位; 乘4 = 左移2位  除8 = 右移3位; 乘8 = 左移3位

    通常如果需要乘以或除以2的n次方,都可以用移位的方法代替,大部分的C编译器,用移位的方法得到代码比调用乘除法子程序生成的代码效率高。

     实际上,只要是乘以或除以一个整数才可以用移位的方法得到结果。

    如:  a=a*9                                       分析a*9可以拆分成a*(8+1)即a*8+a*1, 因此可以改为: a=(a<<3)+a              //   不得不说这里的操作真的是太骚了,以后可以 a=a*7                                                                                                                                //  多用用 分析a*7可以拆分成a*(8-1)即a*8-a*1, 因此可以改为: a=(a<<3)-a

    总结:a=a*n; n分解成(2^m + s),则a=a*n可以改为a=(a<<m)+a*s;a*s再同理分解替换。 例:a=a*10 => a=a*(8+2) => a=a*8 + a*2 => a=(a<<3)+(a<<1)

     

    对于除法,

    DSP里最常见的是除10,100,1000之类的。

    32位的除10一般有如下操作:

    *205>>11

    *410>>12

    *820>>13

    *1639>>14

    但是要注意的是,这种操作会带来一定的误差,不过误差也是很小的,算作是粗略的处理。

     

    C/C++中的移位操作容易出错的情况:

    1.什么样的数据类型可以直接移位      只有整型数据才能用移位替代乘除法,如:char、short、int、long、unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long。(double、float、bool、long double则不可以进行移位操作。)

    2.有符号数据类型移位需要注意符号位:

    对于char、short、int、long这些有符号的数据类型:

    对负数进行左移:符号位始终为1,其他位左移。 对正数进行左移:所有位左移,即 <<,可能会变成负数

    对负数进行右移:取绝对值,然后右移,再取相反数 对正数进行右移:所有位右移,即 >>

    3.无符号数据类型的移位操作:

    对于unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long这些无符号数据类型:

    没有特殊要说明的,使用<< 和 >> 操作符就OK了  

     

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