我想编写一个函数，返回最接近且大于输入参数的2的幂次方数。例如，如果输入参数是789，则输出应为1024。是否有一种方法可以不使用任何循环，只使用一些位运算符来实现此目的？
相关: 找到大于或等于给定值的最小二次幂的算法 是一个C++问题。C++20引入了std:bit_ceil，它允许编译器针对目标系统进行最优化处理，但对于大多数CPU具有的位扫描、popcount或其他常见位操作，尚未提供可移植的ISO C等效物。可移植的C代码必须更少效率和/或更复杂。
给定一个整数，如何使用位操作找到下一个最大的二次幂？是一个与语言无关的版本的问题，其中包括一些C++11和17的constexpr，使用GNU扩展。
回答这个问题不需要可移植性;各种平台的快速版本都是有用的。
可以查看Bit Twiddling Hacks。需要获取以2为底的对数，然后加1。例如32位值：
向上取整到下一个最高的2次幂。
unsigned int v; // compute the next highest power of 2 of 32-bit v
v--;
v |= v >> 1;
v |= v >> 2;
v |= v >> 4;
v |= v >> 8;
v |= v >> 16;
v++;
uint64_t next_pow2(uint64_t x) { return x == 1 ? 1 : 1<<(64-__builtin_clzl(x-1)); }对于32位：uint32_t next_pow2(uint32_t x) { return x == 1 ? 1 : 1<<(32-__builtin_clz(x-1)); }如果你使用 GCC（我想包括 Clang？），但最好找到调用 CLZ 的代码，而不是复制粘贴所有选项。 - MappaMx>UINT32_MAX，则您的64位版本会产生未定义的行为，并且不是无分支的。此外，GCC和Clang默认使用“-mtune = generic”（大多数发行版也是如此），因此，除非使用类似于“-march = native”的选项，否则您的代码将不会扩展到x86_64上的“lzcnt”指令 - 它实际上会扩展为更慢的某个libgcc例程。因此，您提出的替代方案是不可移植的、有缺陷的，并且（通常）更慢。 - Craig Barnesnext = pow(2, ceil(log(x)/log(2)));
这个方法是通过找到将2提高到哪个幂次方得到x的数字（取该数字的对数，除以所需基数的对数，详见维基百科）。然后使用ceil将其四舍五入至最近的整数幂。
与其他位运算方法相比，这是一种更通用（即更慢！）的方法，但了解数学知识总是有好处的，不是吗？
log(pow(2,29))/log(2)的结果为29.000000000000004，所以返回的是230而不是229。我认为这就是为什么存在log2函数的原因？ - endolith我认为这个也可以工作：
int power = 1;
while(power < x)
power*=2;
答案是power。
power <<= 1。 - vallentinx 太大（即没有足够的位数来表示下一个2的幂），请注意无限循环。 - albanunsigned long upper_power_of_two(unsigned long v)
{
v--;
v |= v >> 1;
v |= v >> 2;
v |= v >> 4;
v |= v >> 8;
v |= v >> 16;
v++;
return v;
}
uint32_t 并返回它。 - Craig Barnesbuiltin_clz()(计算前导零)并直接使用x86 (ia32)汇编指令bsr(位扫描反转)的方法，就像在另一个答案所描述的那样，在gamedev网站的链接中。这段代码可能比以前的答案描述的更快。/**
* return the smallest power of two value
* greater than x
*
* Input range: [2..2147483648]
* Output range: [2..2147483648]
*
*/
__attribute__ ((const))
static inline uint32_t p2(uint32_t x)
{
#if 0
assert(x > 1);
assert(x <= ((UINT32_MAX/2) + 1));
#endif
return 1 << (32 - __builtin_clz (x - 1));
}
__builtin_ctz()。 - MarkP__builtin_ctz() 对于将任何非2的幂次方数舍入到下一个2的幂次方不会有用。 - Yann Droneaud在标准的c++20中，这已经包括在<bit>中了。答案非常简单。
#include <bit>
unsigned long upper_power_of_two(unsigned long v)
{
return std::bit_ceil(v);
}
注意: 我给出的解决方案是针对++，而不是c，我会在这个问题上给出答案，但它被关闭为重复问题！
std::bit_ceil），因此这不再需要成为此处的答案。请删除。您在此处的回答错误地说明了链接的问题已关闭；正如Drew所说，它已重新打开。 - Peter Cordes再说一句，虽然我使用了循环，但是这比数学运算符要快得多
二的幂次方 "floor" 选项：
int power = 1;
while (x >>= 1) power <<= 1;
二的幂次方 "ceil" 选项：
int power = 2;
x--; // <<-- UPDATED
while (x >>= 1) power <<= 1;
更新
如评论中所提到的，ceil 函数存在错误，导致结果不正确。
以下是完整的函数：
unsigned power_floor(unsigned x) {
int power = 1;
while (x >>= 1) power <<= 1;
return power;
}
unsigned power_ceil(unsigned x) {
if (x <= 1) return 1;
int power = 2;
x--;
while (x >>= 1) power <<= 1;
return power;
}
x是2的幂，则结果不正确。需要一个微型程序来测试输入是否是2的幂。 #define ISPOW2(x) ((x)> 0 &&！((x)＆（x-1）)) - pgplus1628if (x == 0) return 1; /* 或者 0 (我通常使用这个) */ x--; /* 程序的其他部分 */。 - yynyx = 2时，结果应该是2而不是4。 - MZD对于任何无符号类型，基于Bit Twiddling Hacks的构建：
#include <climits>
#include <type_traits>
template <typename UnsignedType>
UnsignedType round_up_to_power_of_2(UnsignedType v) {
static_assert(std::is_unsigned<UnsignedType>::value, "Only works for unsigned types");
v--;
for (size_t i = 1; i < sizeof(v) * CHAR_BIT; i *= 2) //Prefer size_t "Warning comparison between signed and unsigned integer"
{
v |= v >> i;
}
return ++v;
}
编译器在编译时就知道迭代的次数，因此实际上不存在循环。
std::is_unsigned<UnsignedType>::value 断言。 - user877329对于IEEE浮点数，你可以像这样操作。
int next_power_of_two(float a_F){
int f = *(int*)&a_F;
int b = f << 9 != 0; // If we're a power of two this is 0, otherwise this is 1
f >>= 23; // remove factional part of floating point number
f -= 127; // subtract 127 (the bias) from the exponent
// adds one to the exponent if were not a power of two,
// then raises our new exponent to the power of two again.
return (1 << (f + b));
}