Comment implémenter une fonction de logarithme entier en C ?

Fonction de logarithme entier en C

En C , les bibliothèques standards fournissent une fonction de journal qui opère sur des nombres à virgule flottante. Cependant, lorsque vous travaillez avec des indices dans des arbres binaires ou dans d'autres scénarios où des opérations logarithmiques entières sont requises, l'utilisation du journal à virgule flottante peut ne pas être appropriée.

Une préoccupation spécifique est que la méthode du journal à virgule flottante peut renvoyer des fractions. valeurs pour certains éléments de bord (ceux avec des valeurs de 2 ^ n). Par conséquent, l'utilisation du journal dans de tels calculs pourrait conduire à des résultats incorrects lors de la tentative de détermination du niveau d'un index dans un arbre binaire.

Pour éviter ce problème, une fonction logarithme basée sur un nombre entier peut être utilisée. Sur les plates-formes x86 et x86-64, une instruction intégrée appelée bsr (bit scan reverse) peut être utilisée pour réaliser cette fonctionnalité. Cette instruction renvoie la position du bit le plus élevé dans un entier non signé.

Voici un exemple de la façon d'implémenter une fonction log2 entière en utilisant bsr en C ou C :

#include <stdint.h>
static inline uint32_t log2(const uint32_t x) {
  uint32_t y;
  asm ( "\tbsr %1, %0\n"
      : "=r"(y)
      : "r" (x)
  );
  return y;
}

Ceci La fonction peut être utilisée à la place du journal à virgule flottante pour garantir des résultats précis lors de l'exécution d'opérations logarithmiques entières. En utilisant l'instruction bsr, qui renvoie la position du bit le plus élevé, elle effectue effectivement la même opération que log2().

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