【转】Cocoa中的位与位运算

转自：http://www.tuicool.com/articles/niEVjy

介绍

位操做是程序设计中对位模式或二进制数的一元和二元操做. 在许多古老的微处理器上, 位运算比加减运算略快, 一般位运算比乘除法运算要快不少. 在现代架构中, 状况并不是如此:位运算的运算速度一般与加法运算相同(仍然快于乘法运算).（摘自wikipedia）

OC做为c的扩展和超集，位运算天然使用的是c的操做符。c提供了6个位操做符，$，|，^，~，<<，>>。本文不打算作位运算的基础教学，只介绍一些开发中能用到的场景。

提升运算速度

如前一段所说，位运算的运算速度是一般与加法速度至关，可是快于乘法运算的。故而若是咱们的程序对性能有要求，咱们可使用位运算来提升运算速度。好比：

• 乘以2：n << 1;
• 除以2：n >> 1;
• 乘以2的m次方：n << m;
• 除以2的m次方：n >> m;
• 判断奇偶：(n & 1) == 1;
• 求平均数：(a + b) >> 1;
• ……

基于乘除法的位运算提速还有不少，这里不一一列举。须要注意的是，你应当只在遇到性能瓶颈的时候，而且瓶颈的确是计算的时候才这么作。由于使用位运算并不利于程序的可读性和可维护性。（科学计算除外）

压缩空间

之前接触过ACM的筒子们应该对状态压缩不陌生，状态压缩的目的在于把一个大数据用有限的内存空间来进行表示。好比 Programming Pearls 里面的一个经典示例：如何对最多有一千万条不重复的7位整数（电话号码）进行排序？且可以使用的内存空间有大约1MB多。

显而易见的常规作法既是作一个基于磁盘操做的外排序。然而若是转换一下思路，充分的使用内存中的每个位，加上不存在重复的电话号码，以及不存在0和1开头的电话号码。咱们只须要使用1000万个位（大约1.2mb），就能以集合的方式在内存里标记下全部的数据，从而轻松的实现位排序。此种方法大幅度的减小了IO时间，从而得到巨大的性能提高。

ACM里面有大量的若是使用位来压缩空间的示例，状态压缩的动态规划等，此处不作展开，只告诉读者，充分的使用内存的每个位，常常能带来意想不到的收获。但须要注意的是，状态的压缩和提取，都须要必定的计算量，有时一味的追求状态压缩，反而会下降效率。

表示数据

比较经典的一个应用场景，使用一串24位的十六机制数字来表现一个RGB颜色（或者32位来表示ARGB）。因为PS，Web以及各种取色器，都能快速的取出RGB的Hex值，可是UIColor没有对应的方法。故而咱们能够写出下面这样一个UIColor的Category，来快速的用一个RGBHex生成一个UIColor。（源码在 UIColor + CYHelper.h ）

+ (UIColor *)colorWithRGBHex:(UInt32)hex { return [UIColor colorWithRGBHex:hex alpha:1.0f]; } + (UIColor *)colorWithRGBHex:(UInt32)hex alpha:(CGFloat)alpha { int r = (hex >> 16) & 0xFF; int g = (hex >> 8) & 0xFF; int b = (hex) & 0xFF; return [UIColor colorWithRed:r / 255.0f green:g / 255.0f blue:b / 255.0f alpha:alpha]; } 

状态与选项

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, UIViewAnimationOptions) {
    UIViewAnimationOptionLayoutSubviews            = 1 << 0, UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction = 1 << 1, // turn on user interaction while animating UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState = 1 << 2, // start all views from current value, not initial value UIViewAnimationOptionRepeat = 1 << 3, // repeat animation indefinitely UIViewAnimationOptionAutoreverse = 1 << 4, // if repeat, run animation back and forth UIViewAnimationOptionOverrideInheritedDuration = 1 << 5, // ignore nested duration UIViewAnimationOptionOverrideInheritedCurve = 1 << 6, // ignore nested curve UIViewAnimationOptionAllowAnimatedContent = 1 << 7, // animate contents (applies to transitions only) UIViewAnimationOptionShowHideTransitionViews = 1 << 8, // flip to/from hidden state instead of adding/removing UIViewAnimationOptionOverrideInheritedOptions = 1 << 9, // do not inherit any options or animation type UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut = 0 << 16, // default UIViewAnimationOptionCurveEaseIn = 1 << 16, UIViewAnimationOptionCurveEaseOut = 2 << 16, UIViewAnimationOptionCurveLinear = 3 << 16, UIViewAnimationOptionTransitionNone = 0 << 20, // default UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromLeft = 1 << 20, UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromRight = 2 << 20, UIViewAnimationOptionTransitionCurlUp = 3 << 20, UIViewAnimationOptionTransitionCurlDown = 4 << 20, UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve = 5 << 20, UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromTop = 6 << 20, UIViewAnimationOptionTransitionFlipFromBottom = 7 << 20, } NS_ENUM_AVAILABLE_IOS(4_0); 

咱们观察Apple在UIViewAnimationOptions的枚举变量，使用了一个NSUInteger就表示了UIViewAnimation所需的全部Option。其中0~9十个是互不影响的可同时存在option。16~19，20~24使用了4位来表示互斥的option。

如此定义了以后，对UIViewAnimationOptions的赋值变得尤其简单，使用 | 操做符既能够得到一个给对应的option位赋值后的结果。例如：

[UIView animateWithDuration:1.0 delay:0 options:UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction | UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState | UIViewAnimationOptionCurveEaseIn animations:{...} completion:{...}]; 

提取也比较简单，使用 & 操做符 和 >> 操做符，就能够轻松断定某个位有没有被设置，以及提取某些状态位，例如：

UIViewAnimationOptions option = UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction
                                | UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState
                                | UIViewAnimationOptionCurveEaseIn
                                | UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve;

if (option & UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction) { NSLog(@"UIViewAnimationOptionAllowUserInteraction has been set"); } if (option & UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState) { NSLog(@"UIViewAnimationOptionBeginFromCurrentState has been set"); } UInt8 optionCurve = option >> 16 & 0xf; if (optionCurve == 1) { NSLog(@"UIViewAnimationOptionCurveEaseIn has been set"); } UInt8 optionTransition = option >> 20 & 0xf; if (optionTransition == 5) { NSLog(@"UIViewAnimationOptionTransitionCrossDissolve has been set"); } 

这里最须要注意的地方就是，对互斥的状态的设置必须尤其当心，若是你这么写：

UIViewAnimationOptions badOption = UIViewAnimationOptionCurveEaseIn | UIViewAnimationOptionCurveEaseOut;
UInt8 oops = badOption >> 16 & 0xf; NSLog(@"Sorry, it's not UIViewAnimationOptionCurveEaseInOut"); NSLog(@"oops = %d, you got UIViewAnimationOptionCurveLinear", oops); 

联系我

• 写邮件：lancy1014#gmail.com
• 关注个人 微博
• Fo个人 Github
• 在这里写评论留言

Lancy

9.27