Jak napisać log base (2) w c / c ++

Czy istnieje sposób na zapisanie funkcji dziennika (podstawa 2)?

Język C ma 2 wbudowane funkcje - >>

1. logktóra jest podstawą e.

2. log10podstawa 10;

Ale potrzebuję funkcji dziennika o podstawie 2. Jak to obliczyć.

Prosta matematyka:

    log ₂ ( x ) = log _y ( x ) / log _y (2)

gdzie y może być dowolną wartością, co dla standardowych funkcji dziennika wynosi 10 lub e .

C99 ma log2(jak również log2fi log2ldla float i long double).

Jeśli szukasz wyniku całkowego, możesz po prostu określić najwyższy bit ustawiony w wartości i zwrócić jego pozycję.

#define M_LOG2E 1.44269504088896340736 // log2(e)

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

(mnożenie może być szybsze niż dzielenie)

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

Jak podano na http://en.wikipedia.org/wiki/Logarithm :

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

Co oznacza że:

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

Jeśli chcesz zrobić to szybko, możesz użyć tabeli odnośników, takiej jak w Bit Twiddling Hacks (tylko liczba całkowita 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];

Ponadto powinieneś przyjrzeć się wbudowanym metodom kompilatorów, takim jak te, _BitScanReversektóre mogą być szybsze, ponieważ mogą być całkowicie obliczone sprzętowo.

Przyjrzyj się również możliwemu duplikatowi. Jak zrobić liczbę całkowitą log2 () w 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;
 }

Zasadniczo to samo, co tomlogic .

Musisz uwzględnić math.h (C) lub cmath (C ++). Oczywiście pamiętaj, że musisz postępować zgodnie z matematyką, którą znamy ... tylko liczby> 0.

Przykład:

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

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

Musiałem mieć większą precyzję, niż tylko położenie najbardziej znaczącego bitu, a mikrokontroler, którego używałem, nie miał biblioteki matematycznej. Okazało się, że samo użycie liniowego przybliżenia między 2 ^ n wartościami dodatnich wartości całkowitych działa dobrze. Oto kod:

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));
}

W moim głównym programie musiałem obliczyć N * log2 (N) / 2 z wynikiem w postaci liczby całkowitej:

temp = (((uint32_t) N) * approx_log_base_2_N_times_256) / 512;

a wszystkie wartości 16-bitowe nigdy nie były wyłączone o więcej niż 2%

Wszystkie powyższe odpowiedzi są prawidłowe. Poniższa odpowiedź może być pomocna, jeśli ktoś jej potrzebuje. Widziałem ten wymóg w wielu pytaniach, które rozwiązujemy za pomocą C.

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

Jeśli jednak używasz języka C i chcesz, aby wynik był liczbą całkowitą, możesz użyć następującego:

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

Mam nadzieję że to pomoże.

Konsultować swoje podstawowe matematyki Oczywiście log n / log 2. Nie ma znaczenia, czy wybierzesz, logczy log10w tym przypadku podzielenie przez lognową bazę załatwia sprawę .

Ulepszona wersja tego, co zrobił Ustaman Sangat

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

    return val;
}