如何将 "unsigned" long 转换为 BigInteger

Question

如果我有一个 Java long 值 - 比如 x - 应该被解释为无符号值（即 0x8000_0000_0000_0000 和更高的值应该被解释为正数值) 那么如何将其转换为 BigInteger?

显然，BigInteger.valueOf(x)会得到负值，转换为十六进制或字节似乎很浪费。

Answer 1

实际上，转换非常简单。您可以使用类似于将无符号整数转换为长整数的掩码：

让我们首先将掩码创建为常量（这只会导致最低有效的 32 位设置为 1）：

private static final long UNSIGNED_INT_MASK = (1L << Integer.SIZE) - 1L;

然后我们可以执行：

int unsignedInt = 0x8000_0000; // sample input value
long l = (long) unsignedInt & UNSIGNED_INT_MASK;

所以对于 BigInteger 我们可以像这样创建掩码（64 个最低有效位设置为 1）：

// use "import static java.math.BigInteger.ONE;" to shorten this line
private static final BigInteger UNSIGNED_LONG_MASK = BigInteger.ONE.shiftLeft(Long.SIZE).subtract(BigInteger.ONE);

很好，剩下的就简单了：

long unsignedLong = 0x8000_0000_0000_0000L; // sample input value
BigInteger bi =  BigInteger.valueOf(unsignedLong).and(UNSIGNED_LONG_MASK);

这不是火箭科学，但有时您只是想找到一个快速简单的答案。

Answer 2

这种转换实际上是在 OpenJDK 的 java.lang.Long 中实现的：Long.java:241。虽然它是私人的，所以将它粘贴在这里：

/**
 * Return a BigInteger equal to the unsigned value of the
 * argument.
 */
private static BigInteger toUnsignedBigInteger(long i) {
    if (i >= 0L)
        return BigInteger.valueOf(i);
    else {
        int upper = (int) (i >>> 32);
        int lower = (int) i;

        // return (upper << 32) + lower
        return (BigInteger.valueOf(Integer.toUnsignedLong(upper))).shiftLeft(32).
            add(BigInteger.valueOf(Integer.toUnsignedLong(lower)));
    }
}

我的博客上提供了一篇关于未签名 long 和替代品的详尽文章：Unsigned long in Java

如何将 "unsigned" long 转换为 BigInteger

How to convert an "unsigned" long to BigInteger

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