Delphi-PRAXiS - Schnelle SwapByte Routine

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- - Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen (https://www.delphipraxis.net/188343-schnelle-swapbyte-routine-bits-swappen.html)

Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Hi Leute,

anbei eine kleine "Lookup" Tabelle, die die Bitreihenfolge innerhalb eines Bytes mittels Case-Anweisung swapt. Gegebenenfalls spart sich so jemand Tipparbeit :)

Delphi-Quellcode:

			function SwapByte (Const Value : Byte) : Byte;

  begin 

    case Value of

      $00 : Result := $00;

      $01 : Result := $80;

      $02 : Result := $40;

      $03 : Result := $C0;

      $04 : Result := $20;

      $05 : Result := $A0;

      $06 : Result := $60;

      $07 : Result := $E0;

      $08 : Result := $10;

      $09 : Result := $90;

      $0A : Result := $50;

      $0B : Result := $D0;

      $0C : Result := $30;

      $0D : Result := $B0;

      $0E : Result := $70;

      $0F : Result := $F0;

      $10 : Result := $08;

      $11 : Result := $88;

      $12 : Result := $48;

      $13 : Result := $C8;

      $14 : Result := $28;

      $15 : Result := $A8;

      $16 : Result := $68;

      $17 : Result := $E8;

      $18 : Result := $18;

      $19 : Result := $98;

      $1A : Result := $58;

      $1B : Result := $D8;

      $1C : Result := $38;

      $1D : Result := $B8;

      $1E : Result := $78;

      $1F : Result := $F8;

      $20 : Result := $04;

      $21 : Result := $84;

      $22 : Result := $44;

      $23 : Result := $C4;

      $24 : Result := $24;

      $25 : Result := $A4;

      $26 : Result := $64;

      $27 : Result := $E4;

      $28 : Result := $14;

      $29 : Result := $94;

      $2A : Result := $54;

      $2B : Result := $D4;

      $2C : Result := $34;

      $2D : Result := $B4;

      $2E : Result := $74;

      $2F : Result := $F4;

      $30 : Result := $0C;

      $31 : Result := $8C;

      $32 : Result := $4C;

      $33 : Result := $CC;

      $34 : Result := $2C;

      $35 : Result := $AC;

      $36 : Result := $6C;

      $37 : Result := $EC;

      $38 : Result := $1C;

      $39 : Result := $9C;

      $3A : Result := $5C;

      $3B : Result := $DC;

      $3C : Result := $3C;

      $3D : Result := $BC;

      $3E : Result := $7C;

      $3F : Result := $FC;

      $40 : Result := $02;

      $41 : Result := $82;

      $42 : Result := $42;

      $43 : Result := $C2;

      $44 : Result := $22;

      $45 : Result := $A2;

      $46 : Result := $62;

      $47 : Result := $E2;

      $48 : Result := $12;

      $49 : Result := $92;

      $4A : Result := $52;

      $4B : Result := $D2;

      $4C : Result := $32;

      $4D : Result := $B2;

      $4E : Result := $72;

      $4F : Result := $F2;

      $50 : Result := $0A;

      $51 : Result := $8A;

      $52 : Result := $4A;

      $53 : Result := $CA;

      $54 : Result := $2A;

      $55 : Result := $AA;

      $56 : Result := $6A;

      $57 : Result := $EA;

      $58 : Result := $1A;

      $59 : Result := $9A;

      $5A : Result := $5A;

      $5B : Result := $DA;

      $5C : Result := $3A;

      $5D : Result := $BA;

      $5E : Result := $7A;

      $5F : Result := $FA;

      $60 : Result := $06;

      $61 : Result := $86;

      $62 : Result := $46;

      $63 : Result := $C6;

      $64 : Result := $26;

      $65 : Result := $A6;

      $66 : Result := $66;

      $67 : Result := $E6;

      $68 : Result := $16;

      $69 : Result := $96;

      $6A : Result := $56;

      $6B : Result := $D6;

      $6C : Result := $36;

      $6D : Result := $B6;

      $6E : Result := $76;

      $6F : Result := $F6;

      $70 : Result := $0E;

      $71 : Result := $8E;

      $72 : Result := $4E;

      $73 : Result := $CE;

      $74 : Result := $2E;

      $75 : Result := $AE;

      $76 : Result := $6E;

      $77 : Result := $EE;

      $78 : Result := $1E;

      $79 : Result := $9E;

      $7A : Result := $5E;

      $7B : Result := $DE;

      $7C : Result := $3E;

      $7D : Result := $BE;

      $7E : Result := $7E;

      $7F : Result := $FE;

      $80 : Result := $01;

      $81 : Result := $81;

      $82 : Result := $41;

      $83 : Result := $C1;

      $84 : Result := $21;

      $85 : Result := $A1;

      $86 : Result := $61;

      $87 : Result := $E1;

      $88 : Result := $11;

      $89 : Result := $91;

      $8A : Result := $51;

      $8B : Result := $D1;

      $8C : Result := $31;

      $8D : Result := $B1;

      $8E : Result := $71;

      $8F : Result := $F1;

      $90 : Result := $09;

      $91 : Result := $89;

      $92 : Result := $49;

      $93 : Result := $C9;

      $94 : Result := $29;

      $95 : Result := $A9;

      $96 : Result := $69;

      $97 : Result := $E9;

      $98 : Result := $19;

      $99 : Result := $99;

      $9A : Result := $59;

      $9B : Result := $D9;

      $9C : Result := $39;

      $9D : Result := $B9;

      $9E : Result := $79;

      $9F : Result := $F9;

      $A0 : Result := $05;

      $A1 : Result := $85;

      $A2 : Result := $45;

      $A3 : Result := $C5;

      $A4 : Result := $25;

      $A5 : Result := $A5;

      $A6 : Result := $65;

      $A7 : Result := $E5;

      $A8 : Result := $15;

      $A9 : Result := $95;

      $AA : Result := $55;

      $AB : Result := $D5;

      $AC : Result := $35;

      $AD : Result := $B5;

      $AE : Result := $75;

      $AF : Result := $F5;

      $B0 : Result := $0D;

      $B1 : Result := $8D;

      $B2 : Result := $4D;

      $B3 : Result := $CD;

      $B4 : Result := $2D;

      $B5 : Result := $AD;

      $B6 : Result := $6D;

      $B7 : Result := $ED;

      $B8 : Result := $1D;

      $B9 : Result := $9D;

      $BA : Result := $5D;

      $BB : Result := $DD;

      $BC : Result := $3D;

      $BD : Result := $BD;

      $BE : Result := $7D;

      $BF : Result := $FD;

      $C0 : Result := $03;

      $C1 : Result := $83;

      $C2 : Result := $43;

      $C3 : Result := $C3;

      $C4 : Result := $23;

      $C5 : Result := $A3;

      $C6 : Result := $63;

      $C7 : Result := $E3;

      $C8 : Result := $13;

      $C9 : Result := $93;

      $CA : Result := $53;

      $CB : Result := $D3;

      $CC : Result := $33;

      $CD : Result := $B3;

      $CE : Result := $73;

      $CF : Result := $F3;

      $D0 : Result := $0B;

      $D1 : Result := $8B;

      $D2 : Result := $4B;

      $D3 : Result := $CB;

      $D4 : Result := $2B;

      $D5 : Result := $AB;

      $D6 : Result := $6B;

      $D7 : Result := $EB;

      $D8 : Result := $1B;

      $D9 : Result := $9B;

      $DA : Result := $5B;

      $DB : Result := $DB;

      $DC : Result := $3B;

      $DD : Result := $BB;

      $DE : Result := $7B;

      $DF : Result := $FB;

      $E0 : Result := $07;

      $E1 : Result := $87;

      $E2 : Result := $47;

      $E3 : Result := $C7;

      $E4 : Result := $27;

      $E5 : Result := $A7;

      $E6 : Result := $67;

      $E7 : Result := $E7;

      $E8 : Result := $17;

      $E9 : Result := $97;

      $EA : Result := $57;

      $EB : Result := $D7;

      $EC : Result := $37;

      $ED : Result := $B7;

      $EE : Result := $77;

      $EF : Result := $F7;

      $F0 : Result := $0F;

      $F1 : Result := $8F;

      $F2 : Result := $4F;

      $F3 : Result := $CF;

      $F4 : Result := $2F;

      $F5 : Result := $AF;

      $F6 : Result := $6F;

      $F7 : Result := $EF;

      $F8 : Result := $1F;

      $F9 : Result := $9F;

      $FA : Result := $5F;

      $FB : Result := $DF;

      $FC : Result := $3F;

      $FD : Result := $BF;

      $FE : Result := $7F;

      $FF : Result := $FF;

    end;

  end;

Gruß,

Peter

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Oder man spart sich die Tipparbeit auf andere Weise:

Delphi-Quellcode:

			function SwapByte(B: Byte): Byte;

var i: Integer;

begin

  Result := 0;

  for i:= 0 to 7 do

    Result := Result or (((b shr i) and 1) shl (7-i));

end;

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Oder definiere und benutze

Delphi-Quellcode:

			const

  swapbyte: array[byte] of byte = (

              $00, $80, $40, $C0, $20, $A0, $60, $E0,

              $10, $90, $50, $D0, $30, $B0, $70, $F0,

              $08, $88, $48, $C8, $28, $A8, $68, $E8,

              $18, $98, $58, $D8, $38, $B8, $78, $F8,

              $04, $84, $44, $C4, $24, $A4, $64, $E4,

              $14, $94, $54, $D4, $34, $B4, $74, $F4,

              $0C, $8C, $4C, $CC, $2C, $AC, $6C, $EC,

              $1C, $9C, $5C, $DC, $3C, $BC, $7C, $FC,

              $02, $82, $42, $C2, $22, $A2, $62, $E2,

              $12, $92, $52, $D2, $32, $B2, $72, $F2,

              $0A, $8A, $4A, $CA, $2A, $AA, $6A, $EA,

              $1A, $9A, $5A, $DA, $3A, $BA, $7A, $FA,

              $06, $86, $46, $C6, $26, $A6, $66, $E6,

              $16, $96, $56, $D6, $36, $B6, $76, $F6,

              $0E, $8E, $4E, $CE, $2E, $AE, $6E, $EE,

              $1E, $9E, $5E, $DE, $3E, $BE, $7E, $FE,

              $01, $81, $41, $C1, $21, $A1, $61, $E1,

              $11, $91, $51, $D1, $31, $B1, $71, $F1,

              $09, $89, $49, $C9, $29, $A9, $69, $E9,

              $19, $99, $59, $D9, $39, $B9, $79, $F9,

              $05, $85, $45, $C5, $25, $A5, $65, $E5,

              $15, $95, $55, $D5, $35, $B5, $75, $F5,

              $0D, $8D, $4D, $CD, $2D, $AD, $6D, $ED,

              $1D, $9D, $5D, $DD, $3D, $BD, $7D, $FD,

              $03, $83, $43, $C3, $23, $A3, $63, $E3,

              $13, $93, $53, $D3, $33, $B3, $73, $F3,

              $0B, $8B, $4B, $CB, $2B, $AB, $6B, $EB,

              $1B, $9B, $5B, $DB, $3B, $BB, $7B, $FB,

              $07, $87, $47, $C7, $27, $A7, $67, $E7,

              $17, $97, $57, $D7, $37, $B7, $77, $F7,

              $0F, $8F, $4F, $CF, $2F, $AF, $6F, $EF,

              $1F, $9F, $5F, $DF, $3F, $BF, $7F, $FF);

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Ich finde "den" richtig nice...:

Delphi-Quellcode:

			procedure MirrorByte(A : byte) : byte;

var

  B,C,D,F : Uint64;

begin

  B := $0080200802;

  C := $0884422110;

  D := $0101010101;

  F := A;

  F := F * B;

  F := F and C;

  F := F * D;

  F := F shr 32;

  Result := F and $FF;

end;

Kann man natürlich in eine Zeile schreiben aber so sieht man die Bits wandern...

Mavarik

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

@Mavarik

+1

Darüber muss ich mal nachdenken :-)

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Verstehe ich da was nicht richtig?

Delphi-Quellcode:

Result := (Value shl 4) or (Value shr 4);

????

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Zitat:

Zitat von BigAl (Beitrag 1331077)

Verstehe ich da was nicht richtig?

Delphi-Quellcode:

Result := (Value shl 4) or (Value shr 4);

????

Das verstehst du tatsächlich falsch: Du vertauscht nur die Nibbles, der TE hätte gerne das byte gespiegelt...

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

In richtig kurz hätte ich noch einen zu bieten:

b := ((b * $0202020202) and $010884422010) mod 1023;

dürfte aber wegen 64bit und modulo relativ langsam sein.

dann hätte ich noch den:

b := (((b and $aa) shr 1) + ((b and $55) shl 1));
b := (((b and $cc) shr 2) + ((b and $33) shl 2));
b := ((b shr 4) + (b shl 4));

ser sollte in Summe eigentlich recht schnell sein(natürlich nicht so schnell wie das Look-Up) und sollte auch recht speichersparend sein(okay, ich gebe es ja zu: ist auf nem PC nicht nötig, aber....)

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Wirklich

Delphi-Quellcode:

und nicht

Delphi-Quellcode:

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Hi Leute, danke für die Rückmeldungen :)

sollte nicht die Case hier den höchsten Speed liefern? Mir ist klar, dass ich shiften kann, und das es semantisch "elegantere" Konstrukte gibt.... :-D

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Das Array ist wahrscheinlich noch schneller als das case, aber sonst ist alles was berechnet werden muss natürlich langsamer.

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Zitat:

Zitat von Neutral General (Beitrag 1331110)

Das Array ist wahrscheinlich noch schneller als das case, aber sonst ist alles was berechnet werden muss natürlich langsamer.

Kann durchwegs sein, mal sehen wie sich das auf die Laufzeit / generierten Code auswirkt. Habe dieses Uralt-Beispiel heute mal meinem jungen Mitarbeiter (IT Azubi und zudem Sohn) gezeigt,
als Antwort auf die Frage, wozu Case eigentlich gut sei ....

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Beim Case wird jeder einzelne Wert verglichen, bis etwas getroffen wird.
Beim Array wird der Eingabewert direkt als Index/Offset verwendet.

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Zitat:

Zitat von himitsu (Beitrag 1331118)

Beim Case wird jeder einzelne Wert verglichen, bis etwas getroffen wird.
Beim Array wird der Eingabewert direkt als Index/Offset verwendet.

Das stimmt so auch nicht. Der Compiler legt oft Sprungtabellen an wodurch das case-of selbst eine Art Array auf Assemblerebene wird. (Und gerade bei diesem case-of bietet es sich mehr als an)
Da gibts dann auch keinen so großen Unterschied zu einem direkten Zugriff auf ein Array. Wobei der direkte Zugriff sicherlich immernoch ein Stückchen schneller (und in meinen Augen) schöner zu lesen ist als das gigantische case-of.

Notwendig ist ein case-of nicht, aber für Aufzählungswerte oder oft auch für Zahlenwerte ist es manchmal eine etwas übersichtlichere Alternative zu einer endlosen if-then-else Verkettung.

AW: Schnelle SwapByte Routine - Bits swappen

Hätte noch etwas vermutlich ganz schnelles:

Code:

			MOVZX AX, BYTE PTR[a]

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

RCR AL,1

RCL AH,1

MOV BYTE PTR[a],AH