从字节数组中提取的高效位字段被解释为比特流,可能使用英特尔的BMISet1

为了从被解释为比特流的字节数组中提取位字段,我的目标是设备一个有效的位字段提取功能,针对Intel的现代CPU(理想情况下使用新的BEXTR指令)和MS Visual Studio 2017(I在VB.NET中开发.

Inputs: Bitstream left to right (MSB first)
        Pos=0...7, Len=1...8
Output: bitfield at Pos in length Len (LSB right-aligned)

作为Pos=0...7和Len=3(掩盖省略)的示例:

Byte0    Byte1    Shifts       
01234567 01234567 
xxx               >> 5
 xxx              >> 4
  xxx             >> 3
   xxx            >> 2
    xxx           >> 1
     xxx          n/a
      xx x        <<1 | >> 7
       x xx       <<2 | >> 6

从示例中,伪代码中可能天真的实现将是:

Extract(Pos, Len, ByteAddr):=
    if 8-Pos-Len > 0
        Res:=[ByteAddr+0] >> 8-Pos-Len
        Res:=Res & (2^Len-1)
    elseif 8-Pos-Len <0
        Res:=[ByteAddr+0] <> 16-Pos-Len))
    else
        Res:=[ByteAddr+0] & (2^Len-1)
    fi

在"纸上"(notepad.exe这些天)进行测试,Len=4并Pos=0...7表明该算法可能有效:

Byte0    Byte1    B0>>      B0<<&(2^Len-1) B1>>       B0|B1
                  8-Pos-Len Pos+Len-8            16-Pos-Len 
01234567 01234567 01234567  01234567  01234567   01234567   01234567
xxxx....        | 0000xxxx         |  0000xxxx          |          |
.xxxx...        | 000.xxxx         |  0000xxxx          |          |
..xxxx..        | 00..xxxx         |  0000xxxx          |          |
...xxxx.        | 0...xxxx         |  0000xxxx          |          |
....xxxx        |                  |  0000xxxx          |          |
.....xxx y.......           ....xxx0  0000xxx0   0000000y   0000xxxy
......xx yy......           ....xx00  0000xx00   000000yy   0000xxyy
.......x yyy.....           ....x000  0000x000   00000yyy   0000xyyy

问题:

(1)出于效率原因,我应该使用查找表代替2^Len-1,还是可以依赖编译器来可靠地优化2的幂？(当然,我也可以使用(1<.编译器是否这样做？)