如何创建一个 (f)16 重复 n 次的数字？

Question

我需要创建一个数字，其中 (f)₁₆ 重复 n 次。 0 < n <= 16.

我为 n = 16 尝试了以下示例

std::cout << "hi:" << std::hex << std::showbase << (1ULL << 64) - 1 << std::endl;

warning: shift count >= width of type [-Wshift-count-overflow] std::cout << "hi:" << std::hex << std::showbase << (1ULL << 64) - 1 << std::endl; ^ ~~ 1 warning generated.

hi:0x200

如何在不溢出 ULL 的情况下获取所有数字 f ？

Answer 1

where (f)16 repeats n times.

如果我理解正确的话，我相信那是微不足道的。加一个f。将数字向左移动 4 位。添加另一个 f。左移 4 位。添加另一个 f。重复 n 次。

#include <stdio.h>
unsigned long long gen(unsigned n) {
     unsigned long long r = 0;
     while (n--) {
         r <<= 4;
         r |= 0xf;
     }
     return r;
}
int main() {
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        printf("%d -> %llx\n", i, gen(i));
    }
}

输出：

0 -> 0
1 -> f
2 -> ff
3 -> fff
4 -> ffff
5 -> fffff
6 -> ffffff
7 -> fffffff
8 -> ffffffff
9 -> fffffffff
10 -> ffffffffff
11 -> fffffffffff
12 -> ffffffffffff
13 -> fffffffffffff
14 -> ffffffffffffff
15 -> fffffffffffffff

Answer 2

对于 n = 1 到 16，您可以从所有 F 开始，然后相应地移动：

0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL >> (4*(16-n));

（单独处理 n=0）

Answer 3

如果 n 是 16 位且 unsigned long long 是 64 位，则移位 4*n 位会出现问题，因此您可以通过移位较小的量来解决问题。如果已知 n 为正，我们可以将其分为两个班次：

(1ull << 4 << 4*(n-1)) - 1u

并且，由于 1ull << 4 是一个常量，我们可以替换它：

(0x10ull << 4*(n-1)) - 1u

如果n可以为零，那么，为了支持从0到16的任何值，我们不能使用单个表达式。一个解决方案是：

n ? 0 : (0x10ull << 4*(n-1)) - 1u

Answer 4

您可以通过以下方式编写一个单独的函数来查找示例。

#include <stdio.h>

unsigned long long create_hex( size_t n )
{
    unsigned long long x = 0;
    
    n %= 2 * sizeof( unsigned long long );

    while ( n-- )
    {
        x = x << 4 | 0xf;
    }
    
    return x;
}

int main( void ) 
{
    for ( size_t i = 0; i <= 16; i++ )
    {
        printf( "%zu -> %llx\n", i, create_hex( i ) );
    }
}

程序输出为

0 -> 0
1 -> f
2 -> ff
3 -> fff
4 -> ffff
5 -> fffff
6 -> ffffff
7 -> fffffff
8 -> ffffffff
9 -> fffffffff
10 -> ffffffffff
11 -> fffffffffff
12 -> ffffffffffff
13 -> fffffffffffff
14 -> ffffffffffffff
15 -> fffffffffffffff
16 -> 0

因为最初你使用的是两种语言标签，C 和 C++，然后运行这个程序作为 C++ 程序用 header <stdio.h> 代替 <iostream> 和使用运算符 << 而不是 printf.

的调用

Answer 5

如果您只对十六进制格式和数字 f 感兴趣，请使用其他答案。

下面的函数可以生成十六进制和十进制格式以及任何数字的数字。

#include <iostream>

uint64_t getNum(uint64_t digit, uint64_t times, uint64_t base)
{
    if (base != 10 && base != 16) return 0;
    if (digit >= base) return 0;
    
    uint64_t res = 0;
    uint64_t multiply = 1;
    for(uint64_t i = 0; i < times; ++i)
    {
        res += digit * multiply;
        multiply *= base;
    }
    return res;
}

int main() {
    std::cout << getNum(3, 7, 10) << std::endl;
    std::cout << std::hex << getNum(0xa, 14, 16) << std::dec << std::endl;
    return 0;
}

输出：

3333333
aaaaaaaaaaaaaa

注意：当前代码没有溢出检测。

如何创建一个 (f)16 重复 n 次的数字？

How to create a number with (f)16 repeating n times?

c++

64-bit

bit-manipulation

bitmask