将有符号整数转换为无符号长整型的最佳方法是什么？

Question

在Java中，对于某些哈希函数，如果能够以无符号整数的形式查看其值（例如用于与其他实现进行比较），那将会很好，但Java仅支持有符号类型。我们可以将有符号的int转换为"无符号"long，方法如下：

public static final int BITS_PER_BYTE = 8;
public static long getUnsignedInt(int x) {
  ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(Long.SIZE / BITS_PER_BYTE);
  buf.putInt(Integer.SIZE / BITS_PER_BYTE, x);
  return buf.getLong(0);
}
getUnsignedInt(-1); // => 4294967295

然而，这种解决方案似乎对我们实际要做的事情有些过度，是否有更有效率的方法来实现同样的事情呢？

- maerics

Answer 1

像这样吗？

int x = -1;
long y = x & 0x00000000ffffffffL;

还有什么我没注意到的吗？

public static long getUnsignedInt(int x) {
    return x & 0x00000000ffffffffL;
}

- Mysticial

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@Paranaix 我相信那也可以。我写这个答案已经有一段时间了，所以我认为我之所以用零填充是出于习惯，因为我主要使用C++，而那里的整数提升规则对于有符号/无符号类型更加复杂。 - Mysticial

Answer 2

Java 8中的标准方法是 Integer.toUnsignedLong(someInt)，它等同于@Mysticial的答案。

- superEb

Answer 3

Guava 提供了 UnsignedInts.toLong(int) 和其他许多无符号整数工具。

- Louis Wasserman

Answer 4

你可以使用像这样的函数：

public static long getUnsignedInt(int x) {
    return x & (-1L >>> 32);
}

但在大多数情况下，您不需要这样做。相反，您可以使用解决方法来代替。例如：

public static boolean unsignedEquals(int a, int b) {
    return a == b;
}

查看更多使用无符号值的解决方法示例，请参考Unsigned实用类

- Peter Lawrey

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你的getUnsignedInt函数不起作用。我在程序中犯了一个严重的错误，因为我没有测试它。 :(( - user2707175

getUnsignedInt 看起来可以直接使用。>>> 是正确的。>> 会导致符号扩展，而 -1L 右移任意量都会产生一个所有位都是 1 的值。 - Macil

getUnsignedInt 对我来说也可以正常工作，就像现在这样。 - Simon Savai

Answer 5

其他解决方案。

public static long getUnsignedInt(int x) {
    if(x > 0) return x;
    long res = (long)(Math.pow(2, 32)) + x;
    return res;
}

- lmatt

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Math.pow计算成本很高且每次都要计算。相比之下，1l << 32 运算速度快且只由编译器计算。（而且不需要转换为长整型。） - Peter Lawrey

请问您能提供一些有关这些转换如何工作的链接或描述吗？我无法理解它。 - ManMohan Vyas

因为int是32位并使用二进制补码表示。您可以在维基百科（http://en.wikipedia.org/wiki/Two's_complement）中查看二进制补码以获取更多详细信息。 - lmatt

Answer 6

这里只是我的个人意见，但我认为使用以下代码是一个好习惯：

public static long getUnsignedInt(int x) { return x & (~0L); // ~的优先级高于&，所以不需要括号 }

而不是：

return x & 0xFFFFFFFFL;

在这种情况下，你不需要关心掩码有多少个'F'。它应该总是有效的！

- okoopat

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这完全是错误的。int被提升为long，然后你用一个64个1的位字符串掩码，这实际上什么都没做。下面的代码将打印-1而不是4294967295：int i = -1; long j = i & (~0L); System.out.println(j); - PBJ

是的，这是我的错，我混淆了0xFFFFFFFFL和~0L，显然情况并非如此。 - okoopat

Answer 7

long abs(int num){
    return num < 0 ? num * -1 : num;
}

- user2207488

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请阅读关于二进制补码的内容（https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E8%BF%9B%E5%88%B6%E8%A1%A5%E7%A0%81），其中描述了有符号数通常如何表示。你不能仅仅通过取绝对值来解决这个问题（http://tadej.me/twos-complement-and-absolute-values/）。 - Stepan Pogosyan