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Maniero
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Dê uma olhada no código mostrando cada passo no .NET Fiddle que ajuda entender um pouco melhor. Veja funcionando no ideone. Também coloquei no GitHub para referência futura.

O 0x80 é o hexadecimal do número decimal 128 que em binário é o 10000000. Quando ele aplica o operador & de and, cada bit de um número é comparado com outro e o resultado será 1 se ambos forem 1, ou 0 se ambos forem 0 ou se apenas um deles for 1. É assim que este operador funciona. Então no exemplo da letra t ele começa com

01110100
&
10000000
--------
00000000

Deu zero.

No passo seguinte é aplicado o operador << que é o deslocamento, ou seja ele joga todos os bits para a esquerda, então fica assim:

11101000
&
10000000
--------
10000000

Deu 128, ou seja, maior que zero, então ele sabe que deve usar a string 1.

E vai fazendo isto com todos os outros bits.

Note que usando o número 128 (0x80) estamos sempre comparando apenas o primeiro bit, ou outros sempre darão 0 em qualquer situação já que no número 128 todos os bits serão 0, exceto o primeiro. O operador de and, neste caso, só variará de acordo com o primeiro bit do número, os demais serão resultarão em 0.

Esta é a forma de andar passo a passo pelos bits e analisar só o primeiro. Até existem outras formas, mas será menos eficiente.

Veja o jeito ineficiente no .NET Fiddle. Pode parecer mais legível para quem não entende operadores de bits. Veja funcionando no ideone. Também coloquei no GitHub para referência futura.

Veja o teste de performance no .NET Fiddle. Veja funcionando no ideone. Também coloquei no GitHub para referência futura.

Se considerar que outras operações do algoritmo tem um custo bem alto, o simples uso do operador de bit no lugar do operador aritmético provavelmente gera, na operação isolada, mais de uma ordem de magnitude de velocidade.

O teste deve ser feito no seu computador. O .NET Fiddle não é confiável por ter vários processos rodando ao mesmo tempo. Mas dá uma base inicial.

Maniero
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