C語言位反轉：32 位無符號整數二進制位順序顛倒

C語言位反轉：32 位無符號整數二進制位順序顛倒

實現 reverse_bit(unsigned int value)：將 32 位整數的二進制位從左到右完全反轉。如 25 (0x00000019) → 2550136832 (0x98000000)。

算法邏輯

第 i 位（從 0 起）移至第 31-i 位：

result |= ((value >> i) & 1) << (31 - i);

完整代碼（原文版本優化）

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint32_t reverse_bit(uint32_t value) {
    uint32_t result = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        // 提取第 i 位，放到第 31-i 位
        result |= ((value >> i) & 1u) << (31 - i);
    }
    return result;
}

// 更高效：查表法（4位一查，8次查表）
uint32_t reverse_bit_fast(uint32_t x) {
    static const uint8_t rev[16] = {
        0x0, 0x8, 0x4, 0xC, 0x2, 0xA, 0x6, 0xE,
        0x1, 0x9, 0x5, 0xD, 0x3, 0xB, 0x7, 0xF
    };
    uint32_t r = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        r = (r << 4) | rev[x & 0xF];
        x >>= 4;
    }
    return r;
}

int main() {
    uint32_t v = 25;  // 00000000 00000000 00000000 00011001
    uint32_t r = reverse_bit(v);
    printf("原值：%u (0x%08X)\n", v, v);
    printf("反轉：%u (0x%08X)\n", r, r);
    // 預期：2550136832 (0x98000000)
    return 0;
}

運行結果

原值：25 (0x00000019)
反轉：2550136832 (0x98000000)

二進制驗證

25        = 00000000 00000000 00000000 00011001
反轉後     = 10011000 00000000 00000000 00000000
           = 0x98000000 = 2550136832 ✓

性能對比

應用場景

• 網絡字節序轉換（大端↔小端）
• FFT 位反序排列
• 加密算法、哈希函數
• 位板表示的棋盤鏡像