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移位
(C++29)
(C++29)
端序
(C++20)
 
在标头 <bit> 定义 
template< class T >
constexpr T bit_repeat( T x, int l );
(C++29 起)

将 x 中长度为 l 的位模式重复填充至结果所能容纳的最大次数（最后一次重复可能会被截断）。

如果 l 小于或等于 0，则行为未定义。仅在不会发生未定义行为的情况下，才允许在常量求值中调用此函数。

此重载只有在T 是无符号整数类型（即 unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long、unsigned long long，或扩展的无符号整数类型）时才会参与重载决议。

参数

x - 无符号整数类型的值

返回值

重复后的位模式。

异常

不抛出异常。

注解

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_bitops 202606L (C++29) 位排列

可能的实现

template<typename T, typename ... U>
concept neither = (!std::same_as<T, U> && ...);

// 这是有效但效率很差的 bit_repeat 版本。
template<std::unsigned_integral T>
    requires neither<T, bool, char, char8_t, char16_t, char32_t, wchar_t>
constexpr T bit_repeat_naive(T x, int l) noexcept
{
    T result = 0;
    for (int i = 0; i != std::numeric_limits<T>::digits; ++i)
        result |= ((x >> (i % length)) & 1) << i;
    return result;
}

// 常数时间实现（推荐）。
template<std::unsigned_integral T>
    requires neither<T, bool, char, char8_t, char16_t, char32_t, wchar_t>
constexpr T bit_repeat(T x, int l) noexcept
{
    static constexpr auto lookup = []
    {
        std::array<T, std::numeric_limits<T>::digits> result{};
        for (std::size_t i = 1; i != result.size(); ++i)
            result[i] = bit_repeat_naive(one, l);
        return result;
    }();
    if (l >= std::numeric_limits<T>::digits)
        return x;
    T mask = (T{1} << l) - T{1};
    return lookup[l] * (mask & x);
}

示例

运行此代码
#include <bit>
#include <cstdint>

static_assert(
    std::bit_repeat(
        std::uint8_t{1}, 1) ==
        std::uint8_t{0b1111'1111} and
    std::bit_repeat(
        std::uint8_t{0b1110}, 2) ==
        std::uint8_t{0b1010'1010} and
    std::bit_repeat(
        std::uint8_t{0b101}, 3) ==
        std::uint8_t{0b1'101'101} and
    std::bit_repeat(
        std::uint16_t{0b1100}, 4) ==
        std::uint16_t{0b1100'1100'1100'1100}
);

int main() {}

参阅

(C++29)
 反转整数中的位
(函数模板)
(C++29)
 使用掩码压缩操作数的位（PEXT）
(函数模板)
(C++29)
 使用掩码从操作数扩展位（PDEP）
(函数模板)