Как используя побитовые операции найти максимальное значение данного типа?

#cpp #битовые_операции

Как используя побитовые операции найти максимальное значение данного типа? Например:
std::uint8_t, std::uint16_t, std::uint32_t, std::uint64_t.
    

Ответы

Ответ 1

Например, можно проинвертировать 0 для соответствующего типа

uint64_t ret = ~uint64_t(0);
uint32_t ret2 = ~uint32_t(0);


Но это работает только для беззнаковых типов (про знаковые, как я понимаю, речь не идет).


Ответ 2

Для типов с фиксированной шириной (унаследовано из Си) определено побитовое представление
(которое на практике и для других целых типов используется). В этом представлении (определив
bitwise_limits<> класс по аналогии со std::numeric_limits<>):


у наибольшего числа без знака все биты выставлены (no padding bits)

static constexpr T max() noexcept { return ~T(0); }   // all bits set

у наименьшего числа без знака все биты нулевые (не выставлены)

static constexpr T min() noexcept { return  T(0); }  // all bits clear

у наибольшего числа со знаком выставлены все биты, за исключением бита под сам знак

static constexpr T max() noexcept { // all bits set except sign
  return bitwise_limits>::max() >> 1;
}

у наименьшего числа со знаком все биты не выставлены за исключением знака (дополнительный код)

static constexpr T min() noexcept {
  return ~max(); // all bits clear except sign
}



Пример:

int main()
{
  std::cout << (int)bitwise_limits::max() << '\n';
  std::cout << (int)bitwise_limits::min() << '\n';
  std::cout << (int)bitwise_limits< int8_t>::max() << '\n';
  std::cout << (int)bitwise_limits< int8_t>::min() << '\n';
}


Результат

255
0
127
-128


Ответ 3

Они все беззнаковые, так что фактически это значение -1, приведенное к данному типу -

type(-1)


Можно и сдвигами, хотя это медленнее - просто считать, после какого сдвига перестанет
расти - что-то типа

unsigned int x = 1;
for(;;)
{
    unsigned int y = (x << 1) + 1;
    if (x == y) break;
    x = y;
}
printf("%lx\n",x);


P.S. Совет сдвинуть на sizeof(type)*8 бит и вычесть 1 - это, собственно, мой первый
совет, так как 1<