Как написать базу журнала (2) на c / c ++

Есть ли способ записать функцию журнала (база 2)?

Язык C имеет 2 встроенных функции - >>

1. logкоторый является основанием e.

2. log10база 10;

Но мне нужна функция журнала базы 2, как это вычислить.

Простая математика:

    журнал ₂ ( x ) = журнал _y ( x ) / журнал _y (2)

где y может быть любым, что для стандартных функций журнала равно 10 или e .

У C99 есть log2(как log2fи log2lдля float и long double).

Если вы ищете интегральный результат, вы можете просто определить самый высокий бит, установленный в значении, и вернуть его позицию.

#define M_LOG2E 1.44269504088896340736 // log2(e)

inline long double log2(const long double x){
    return log(x) * M_LOG2E;
}

(умножение может быть быстрее деления)

log2(int n) = 31 - __builtin_clz(n)

Как указано на http://en.wikipedia.org/wiki/Logarithm :

logb(x) = logk(x) / logk(b)

Которое значит что:

log2(x) = log10(x) / log10(2)

Если вы хотите сделать это быстро, вы можете использовать таблицу поиска, как в Bit Twiddling Hacks (только целочисленный log2).

uint32_t v; // find the log base 2 of 32-bit v
int r;      // result goes here

static const int MultiplyDeBruijnBitPosition[32] = 
{
  0, 9, 1, 10, 13, 21, 2, 29, 11, 14, 16, 18, 22, 25, 3, 30,
  8, 12, 20, 28, 15, 17, 24, 7, 19, 27, 23, 6, 26, 5, 4, 31
};

v |= v >> 1; // first round down to one less than a power of 2 
v |= v >> 2;
v |= v >> 4;
v |= v >> 8;
v |= v >> 16;

r = MultiplyDeBruijnBitPosition[(uint32_t)(v * 0x07C4ACDDU) >> 27];

Кроме того, вам следует взглянуть на встроенные методы вашего компилятора, например, _BitScanReverseкоторые могут быть быстрее, потому что они могут полностью вычисляться аппаратно.

Также обратите внимание на возможные дубликаты. Как сделать целое число log2 () в C ++?

log2(x) = log10(x) / log10(2)

uint16_t log2(uint32_t n) {//but truncated
     if (n==0) throw ...
     uint16_t logValue = -1;
     while (n) {//
         logValue++;
         n >>= 1;
     }
     return logValue;
 }

В основном то же, что и у tomlogic .

Вы должны включить math.h (C) или cmath (C ++). Конечно, имейте в виду, что вы должны следовать математике, которую мы знаем ... только числа> 0.

Пример:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main(){
    cout<<log2(number);
}

Мне нужно было иметь большую точность, чем просто положение самого старшего бита, а в микроконтроллере, который я использовал, не было математической библиотеки. Я обнаружил, что простое использование линейного приближения между значениями 2 ^ n для аргументов с положительным целым числом работает хорошо. Вот код:

uint16_t approx_log_base_2_N_times_256(uint16_t n)
{
    uint16_t msb_only = 0x8000;
    uint16_t exp = 15;

    if (n == 0)
        return (-1);
    while ((n & msb_only) == 0) {
        msb_only >>= 1;
        exp--;
    }

    return (((uint16_t)((((uint32_t) (n ^ msb_only)) << 8) / msb_only)) | (exp << 8));
}

В моей основной программе мне нужно было вычислить N * log2 (N) / 2 с целочисленным результатом:

temp = (((uint32_t) N) * приблизительно_log_base_2_N_times_256) / 512;

и все 16-битные значения никогда не отклонялись более чем на 2%

Все приведенные выше ответы верны. Этот мой ответ ниже может быть полезен, если кому-то это нужно. Я видел это требование во многих вопросах, которые мы решаем с помощью C.

log2 (x) = logy (x) / logy (2)

Однако, если вы используете язык C и хотите получить целочисленный результат, вы можете использовать следующее:

int result = (int)(floor(log(x) / log(2))) + 1;

Надеюсь это поможет.

Проконсультируйтесь с вашим базовым курсом математики log n / log 2. Неважно, выберете вы logили, log10в этом случае, деление на logновую базу дает свое.

Улучшенная версия того, что сделал Устаман Сангат

static inline uint64_t
log2(uint64_t n)
{
    uint64_t val;
    for (val = 0; n > 1; val++, n >>= 1);

    return val;
}