如何简化8*4图像行重排（swizzle rows）的像素索引计算公式？

我们有一张8×4的图像，常规像素索引顺序如下：

// 00 01 02 03 04 05 06 07
// 08 09 10 11 12 13 14 15
// 16 17 18 19 20 21 22 23
// 24 25 26 27 28 29 30 31

需要将行重排为以下顺序：

// 00 01 02 03 04 05 06 07
// 16 17 18 19 20 21 22 23
// 08 09 10 11 12 13 14 15
// 24 25 26 27 28 29 30 31

已实现的公式为：

index / 8 % 2 * 16 + index / 16 * 8 + index % 8

可以用位运算实现更简洁的等价逻辑，利用二进制位交换的特性：

(index & 0x7) | ((index & 0x8) << 1) | ((index & 0x10) >> 1)

原理说明 #

每个像素索引的二进制可拆分为5位：b4 b3 b2 b1 b0，其中：

• b4（16的位）：区分行组（0对应行0-1，1对应行2-3）
• b3（8的位）：区分组内的行（0对应行0/2，1对应行1/3）
• b2-b0：列索引（0-7）

重排需求本质是交换b4和b3位：

• 原行1（b4=0, b3=1）→ 交换后变为b4=1, b3=0，对应新行2的位置
• 原行2（b4=1, b3=0）→ 交换后变为b4=0, b3=1，对应新行1的位置
• 行0（b4=0, b3=0）和行3（b4=1, b3=1）交换后位不变，位置保持原样

位运算公式通过保留低3位列索引，交换8位和16位的位置，完美实现需求，比原公式更高效且简洁。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者aybe