Logarithmische Berechnungen in C: Ganzzahlige Log2-Implementierung

In C besteht der Bedarf für eine ganzzahlige log2()-Funktion, um Ebenen im Binärformat zu bestimmen Baumstrukturen. Es bestehen jedoch Bedenken, wenn Kantenelemente sich Werten von 2^n nähern, was möglicherweise zu Rundungsfehlern bei Gleitkomma-Protokollberechnungen führt.

Um dieses Problem zu beheben, besteht eine effiziente Lösung in der Verwendung des bsr-Befehls auf modernem x86 oder x86 -64 Plattformen. Diese Anweisung gibt die Position des höchsten gesetzten Bits in einer vorzeichenlosen Ganzzahl zurück, die mit log2() identisch ist.

Hier ist eine C- oder C-Funktion, die bsr mithilfe von Inline-ASM aufruft:

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

Durch die Nutzung dieser Technik können Sie genaue ganzzahlige log2()-Berechnungen für Binärbaumoperationen erhalten und so die Präzision gewährleisten, die für eine ordnungsgemäße Indizierung und Ebenenbestimmung erforderlich ist.