Was ist die Idee hinter ^= 32, wandelt Kleinbuchstaben Ober-und Umgekehrt?

Diese nutzt die Tatsache als ASCII-Werte gewählt wurden, die von wirklich intelligenten Menschen.

foo ^= 32;

Diese kippt der 6. niedrigste bit¹ von foo (die groß-flag ASCII-Art), die Umwandlung eines ASCII-Großbuchstaben, einen Kleinbuchstaben und Umgekehrt.

+---+------------+------------+
|   | Upper case | Lower case |  32 is 00100000
+---+------------+------------+
| A | 01000001   | 01100001   |
| B | 01000010   | 01100010   |
|            ...              |
| Z | 01011010   | 01111010   |
+---+------------+------------+

Beispiel

'A' ^ 32

    01000001 'A'
XOR 00100000 32
------------
    01100001 'a'

Und durch die Eigenschaft der XOR -, 'a' ^ 32 == 'A'.

Bemerken

C++ ist nicht erforderlich, verwenden ASCII zum darstellen von Zeichen. Eine andere Variante ist EBCDIC. Dieser trick funktioniert nur auf ASCII-Plattformen. Eine weitere tragbare Lösung wäre die Verwendung std::tolower und std::toupper, mit den angebotenen bonus zu locale-aware (es werden nicht automatisch alle Ihre Probleme lösen, obwohl, siehe Kommentare):

bool case_incensitive_equal(char lhs, char rhs)
{
    return std::tolower(lhs, std::locale{}) == std::tolower(rhs, std::locale{}); //std::locale{} optional, enable locale-awarness
}

assert(case_incensitive_equal('A', 'a'));

¹⁾ Als 32 ist 1 << 5 (2 hoch 5), es spiegelt das 6. bit (Zählung ab 1).

Es funktioniert, weil, wie es geschieht, der Unterschied zwischen 'a' und A' in ASCII und abgeleitete Kodierungen ist 32, und 32 ist auch der Wert der sechsten bit. Flipping das 6. bit, die mit einem exklusiv-ODER-so wandelt zwischen Ober-und Unterteil.

Viele gute Antworten hier, die beschreiben, wie das funktioniert, aber warum es funktioniert auf diese Art und Weise ist, um die Leistung zu verbessern. Bitweise Operationen sind schneller als die meisten anderen Operationen innerhalb eines Prozessors. Sie können schnell eine Kleinschreibung-Vergleich indem Sie einfach nicht auf der Suche auf das bit, das bestimmt, Fall oder ändern Sie den Fall zu den oberen/unteren einfach durch spiegeln des Bits (die Jungs, die entwickelt die ASCII-Tabelle waren ziemlich smart).

Offensichtlich, dies ist nicht annähernd so groß einen deal, wie es heute war im Jahre 1960 (als die erste Arbeit begann auf ASCII) durch schnellere Prozessoren und Unicode, aber es gibt immer noch einige low-cost-Prozessoren, könnte dies einen signifikanten Unterschied machen, solange Sie garantieren können, die nur ASCII-Zeichen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operation

Auf einfache low-cost-Prozessoren, die normalerweise bitweise Operationen sind
wesentlich schneller als division, die mehrere Male schneller als
Multiplikation, und manchmal sogar deutlich schneller als die addition.

HINWEIS: ich würde empfehlen die Verwendung von standard-Bibliotheken für die Arbeit mit strings für eine Reihe von Gründen (Lesbarkeit, Richtigkeit, übertragbarkeit, etc.). Verwenden Sie nur bit-flipping, wenn du gemessen hast Leistung und das ist dein Flaschenhals.

Finden Sie in der zweiten Tabelle bei http://www.catb.org/esr/faqs/things-every-hacker-once-knew/#_ascii, und die folgenden Notizen, nachstehend wiedergegeben:

Control modifier auf Ihrer Tastatur grundsätzlich löscht die oberen drei bits, was Zeichen, das Sie geben, die aus dem Boden fünf und Ihre Zuordnung zu den 0..31 Bereich. So, zum Beispiel, Strg-Leertaste Strg -@ und [Strg] -` alle das gleiche bedeuten: NUL.

Sehr alte Tastaturen verwendet, um die Verschiebung wollen nur durch wechseln der 32 oder 16 bit, je nach Taste; dies ist der Grund, warum die Beziehung zwischen klein-und Großbuchstaben in der ASCII ist so regelmäßig, und die Beziehung zwischen zahlen und Zeichen, und einige Paare der Symbole, ist die Art regelmäßiger, wenn Sie schielen auf Sie. Der ASR-33, das war ein all-in Großbuchstaben-terminal, lassen Sie sogar erzeugen, einige Satzzeichen, die es nicht haben Schlüssel für die durch die Verlagerung der 16-bit -; so zum Beispiel "Umschalt-K" (0x4B) wurde [ (0x5B)

ASCII wurde so konzipiert, dass das shift und Strg Tastatur-Tasten, die umgesetzt werden könnten, ohne viel (oder vielleicht jede für Strg) Logik - - shift wahrscheinlich benötigt nur ein paar Tore. Es machte wohl mindestens so viel Sinn, um zu speichern das wire-Protokoll wie jedes andere Zeichen-Codierung (keine software-Umstellung erforderlich).

Verlinkten Artikel auch erklärt viele merkwürdige hacker-Konventionen wie And control H does a single character and is an old^H^H^H^H^H classic joke. (finden Sie hier).

Die Kleinbuchstaben und Großbuchstaben des Alphabets reicht nicht über eine %32 "alignment" - Grenze in der ASCII-Codierung.

Dies ist der Grund, warum bit 0x20 ist der einzige Unterschied zwischen der groß - /Kleinschreibung Versionen von den gleichen Brief.

Wenn dies nicht der Fall war, würden Sie brauchen, um hinzuzufügen oder zu subtrahieren 0x20, nicht nur umzuschalten, und für einige Buchstaben gibt, würde es sein, durchführen zu flip-anderen-höherwertigen bits. (Und es gibt nicht einen einzigen Vorgang, der könnte Umschalten, und das überprüfen auf alphabetische Zeichen in der ersten Stelle ist härter, weil du nicht |= 0x20 zu zwingen, lcase.)

Zusammenhang nur ASCII-tricks: können Sie prüfen, ob Sie eine alphabetische ASCII-Zeichen durch erzwingen Kleinbuchstaben mit c |= 0x20 und dann überprüfen, ob (unsigned) c - 'a' <= ('z'-'a'). Also nur 3 Operationen: ODER + SUB + CMP mit einem Konstanten 25. Natürlich Compiler wissen, wie zu optimieren (c>='a' && c<='z') in asm, wie dies für Sie, so bei den meisten, die Sie tun sollten, die c|=0x20 Teil selbst. Es ist ziemlich umständlich, alles zu tun, die notwendig casting selbst, vor allem arbeiten rund um Standard-integer-promotions unterzeichnet int.

unsigned char lcase = y|0x20;
if (lcase - 'a' <= (unsigned)('z'-'a')) {   //lcase-'a' will wrap for characters below 'a'
    //c is alphabetic ASCII
}
//else it's not

Siehe auch Konvertieren einer Zeichenfolge In C++ - groß - SIMD (string toupper für nur ASCII, Maskierung der operand XOR mit, dass der check.)

Und auch Wie auf ein char-array und ändere Kleinbuchstaben in Großbuchstaben und Umgekehrt
(C mit SIMD-Interna, und skalaren x86-asm-Fall-Abdeckung für alphabetische ASCII-Zeichen, so dass andere unverändert.)

Diese tricks sind meist nur nützlich, wenn Sie von hand optimieren Sie text-Verarbeitung mit SIMD (z.B. SSE2 oder NEON), nach überprüfung, dass keiner der chars in einen Vektor haben Ihre high-bit gesetzt. (Und so ist keiner der bytes sind Teil eines multi-byte-UTF-8-Codierung für ein einzelnes Zeichen, die möglicherweise unterschiedliche groß - /Kleinschreibung inversen). Wenn Sie alle finden, können Sie zurückgreifen, um Skalare für dieses Stück von 16 bytes, oder für den rest der Zeichenfolge.

Es gibt auch einige Sprachen, wo toupper() oder tolower() auf einige Zeichen in der ASCII-Bereich produzieren Zeichen außerhalb dieses Bereichs, insbesondere türkischen, wo ich ↔ ı und I ↔ i. In diesen Gebietsschemas, brauchen Sie eine anspruchsvolle Prüfung, oder vielleicht nicht versucht, verwenden Sie diese Optimierung auf alle.

Aber in einigen Fällen, Sie dürfen davon ausgehen, ASCII statt UTF-8, z.B. Unix-Dienstprogramme, die mit LANG=C (die POSIX-locale), nicht en_CA.UTF-8 oder was auch immer.

Aber wenn Sie Sie überprüfen können, sicher ist, können Sie toupper medium-length strings viel schneller als das aufrufen toupper() in einer Schleife (wie 5x), und letzten habe ich getestet mit Boost-1.58, viel viel schneller als boost::to_upper_copy<char*, std::string>() die nicht dumm dynamic_cast für jeden Charakter.