检查位掩码的特定位

Question

我在 python 与 Bitmasks 一起工作。据我所知，这些是整数数组，当它们被解压缩为二进制格式时，它们会告诉您数组中给定元素的 32 位中的哪一位被设置 (=1)。

我想知道检查是否为数组的任何元素设置了 4 个特定位的最快方法。我不关心其余的。我尝试了以下解决方案，但速度不够快，无法满足我的目的：

def detect(bitmask, check=(18,22,23,24), bits=32):
    boolmask = np.zeros(len(bitmask), dtype=bool)
    for i, val in enumerate(bitmask):    
        bithost = np.zeros(bits, dtype='i1')
        masklist = list(bin(val)[2:])
        bithost[:len(masklist)] = np.flip(masklist,axis=0)
        if len(np.intersect1d(np.nonzero(bithost)[0] ,check)) != 0:
            boolmask[i] = True        
        else: 
            boolmask[i] = False
    if any(boolmask):
        print("There are some problems")
    else:
        print("It is clean")

例如，如果给定的 bitmask 包含整数 24453656 (1011101010010001000011000 in binary)，函数 detect[=27= 的输出] 将是 "There are some problems" 因为第 22 位已设置：

bit: ... 20, 21, 22, 23, 24,... mask: ... 0, 0, 1, 0, 0,...

关于如何提高性能有什么想法吗？

Answer 1

我不确定你的 bitmask 论点是什么。不管怎样，你应该使用按位运算符。

像这样制作位掩码：

def turn_bits_on(bits):
    n = 0
    for k in bits:
        n = (n | (1 << (k - 1))) if k > 0 else n
    return n

bits_to_check = turn_bits_on([18, 22, 23, 24])

然后，对于单个数字，您可以检测：

def is_ok(value, mask):
    return not (value & mask)

print(is_ok(24453656, bits_to_check))

最后，根据您的 bitmask 值（列表、DataFrame 等），将 is_ok() 函数应用于每个值。

希望对您有所帮助！

Answer 2

整数只不过是计算机中的位序列。

因此，如果您得到整数，假设：333 是计算机的位序列 101001101。它不需要任何解包成位。它是位。

因此，如果掩码也是整数，则不需要任何解包，只需对其进行位运算即可。检查 wikipedia 了解这些工作原理的详细信息。

为了检查是否有任何位 xyz 设置为整数 abc，您可以： (abc & xyz) > 0。如果你绝对需要检查掩码是位元组，你做一些包装，像这样：

def detect(bitmask,check=(18,22,23,24)):
    checkmask=sum(2**x for x in check)
    if (bitmask & checkmask) > 0:
        print "There are some problems"
    else:
        print "Everything OK"

请注意，位掩码以基于 0 的位索引开头。第一位是位 0.

检查位掩码的特定位

Checking specific bits of a bitmask

python

numpy

bit-manipulation

bit

bitmask