右移32位整数

Question

右移32位整数

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在Clojure中，位移操作似乎总是返回64位的long结果，即使使用32位的int参数。这对于bit-shift-left来说并不是一个重大问题：

user=> (format "%08x" (unchecked-int (bit-shift-left (unchecked-int 0x12345678) 4)))
"23456780"
user=> (format "%08x" (unchecked-int (bit-shift-left (unchecked-int 0xf2345678) 4)))
"23456780"

然而，对于负数的无符号右移来说，这将成为一个问题：

user=> (format "%08x" (unchecked-int (unsigned-bit-shift-right (unchecked-int 0xf2345678) 4)))
"ff234567"

当然，正确的答案是0f234567。

在Clojure中实现32位无符号右移的最有效方法是什么？

- Cactus

(format "%08x" (-> 0xf2345678 (unsigned-bit-shift-right 4)))通过整个过程使用长整型，可以给你想要的答案。你不能只关注低32位，用长整型做你正在做的事情吗？ - gfredericks

一种可能性是：在移位之前明确地屏蔽您的 int，以便它不会变成负的 64 位值：(unsigned-bit-shift-right (bit-and (unchecked-int 0xf2345678) 0xffffffff) 4)。（实际上，在这里您可能不需要 unchecked-int。） - matt

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Michał Marczyk · Accepted Answer

要实现这个目标，可以调用 int clojure.lang.Numbers.unsignedShiftRightInt(int, int) 方法，它使用 >>> 操作符对 int 类型的参数进行位移运算，并返回一个 int 类型的值。该方法目前没有在任何地方公开作为一个函数，但它具有内在的实现（相当于 Java 中的 >>> 操作符），您可以直接调用它，也可以将其包装在自己的可内联的函数中：

(defn unsigned-bit-shift-right-int
  {:inline (fn [x n] `(clojure.lang.Numbers/unsignedShiftRightInt ~x ~n))}
  [x n]
  (clojure.lang.Numbers/unsignedShiftRightInt x n))

无论是否内联，此函数将返回正确的值，但通常情况下您会希望进行内联。另外，最好确保参数实际上是原始的int，以便可以启用内部函数。

以下是在Clojure 1.8中，当它被内联的两种可能情况下它编译成的代码（未被内联的情况下是常规函数调用，没有什么可看的）：

具有原始参数的内联：

滥用count只是为了阐明这一点，请注意iushr指令。

Clojure deftype:

(deftype Foo [^int x ^int y]
  clojure.lang.Counted
  (count [this]
    (unsigned-bit-shift-right-int x y)))

Bytecode:

// Method descriptor #61 ()I
// Stack: 2, Locals: 1
public int count();
   0  aload_0 [this]
   1  getfield user.Foo.x : int [19]
   4  aload_0 [this]
   5  getfield user.Foo.y : int [21]
   8  iushr
   9  ireturn
    Line numbers:
      [pc: 0, line: 1]
      [pc: 8, line: 4]
    Local variable table:
      [pc: 0, pc: 9] local: this index: 0 type: user.Foo

使用非基本类型参数进行内联:

请注意invokestatic clojure.lang.Numbers.unsignedShiftRight… 指令。

Clojure expression:

#(format "%08x"
   (clojure.lang.Numbers/unsignedShiftRightInt (unchecked-int 0xf2345678) 4))

Bytecode:

// Method descriptor #11 ()Ljava/lang/Object;
// Stack: 5, Locals: 1
public java.lang.Object invoke();
   0  getstatic user$eval16141$fn__16142.const__0 : clojure.lang.Var [15]
   3  invokevirtual clojure.lang.Var.getRawRoot() : java.lang.Object [20]
   6  checkcast clojure.lang.IFn [22]
   9  ldc <String "%08x"> [24]
  11  ldc2_w <Long 4063516280> [25]
  14  l2i
  15  ldc2_w <Long 4> [27]
  18  invokestatic clojure.lang.RT.intCast(long) : int [34]
  21  invokestatic clojure.lang.Numbers.unsignedShiftRightInt(int, int) : int [40]
  24  invokestatic java.lang.Integer.valueOf(int) : java.lang.Integer [46]
  27  invokeinterface clojure.lang.IFn.invoke(java.lang.Object, java.lang.Object) : java.lang.Object [49] [nargs: 3]
  32  areturn
    Line numbers:
      [pc: 0, line: 1]
      [pc: 6, line: 1]
      [pc: 14, line: 1]
      [pc: 21, line: 1]
      [pc: 27, line: 1]
    Local variable table:
      [pc: 0, pc: 32] local: this index: 0 type: java.lang.Object