std::bit_repeat

Определён в заголовке `<bit>`
template< class T > constexpr T bit_repeat( T x, int l );		(начиная с C++29)

Повторяет битовый шаблон в x длиной l столько раз, сколько помещается в результат (последнее повторение может быть усечено).

Если l меньше или равно 0, поведение не определено. Вызов этой функции допускается при вычислении константного выражения только в том случае, если неопределённое поведение не возникает.

Эта перегрузка участвует в разрешении перегрузки, только если T является беззнаковым целочисленным типом (то есть unsignedchar, unsignedshort, unsignedint, unsignedlong, unsignedlonglong или расширенным беззнаковым целочисленным типом).

Параметры

значение беззнакового целочисленного типа

Возвращаемое значение

Повторённый битовый шаблон.

Исключения

Ничего не выбрасывает.

Примечания

Макрос проверки поддержки	Значение	Стандарт	Возможность
`__cpp_lib_bitops`	`202607L`	(C++29)	Битовые перестановки

Возможная реализация

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

// This is a valid, but highly inefficient version of bit_repeat.
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;
}

// Constant-time implementation (preferred).
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);
}

Пример

#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() {}

См. также

bit_reverse (C++29)	обращает порядок битов в целом числе (шаблон функции)
bit_compress (C++29)	сжимает биты операнда с помощью маски (`PEXT`) (шаблон функции)
bit_expand (C++29)	расширяет биты операнда с помощью маски (`PDEP`) (шаблон функции)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/numeric/bit_repeat