右移 32 位整数

Question

Clojure 的移位操作似乎都是 return 64 位 long 结果，即使对于 32 位 int 参数也是如此。这对 bit-shift-left 来说不是一个实质性问题：

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，这成为 unsigned right-shifting 个负数的问题：

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

正确答案当然是0f234567。

在 Clojure 中实现 32 位无符号右移的最有效方法是什么？

Answer 1

这可以通过调用 int clojure.lang.Numbers.unsignedShiftRightInt(int, int) 方法来完成，该方法在 int 个参数上使用 >>>，返回 int。它目前没有在任何地方作为函数公开，但它确实有一个内部实现（相当于 Java 中的 >>>），您可以直接调用它或包装在您自己的可内联函数中：

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

这个 returns 无论是否被内联都是正确的值，但当然通常您希望它被内联。确保参数实际上是原始的 ints 也很好，这样内部函数就可以启动。

这是它在 Clojure 1.8 中编译成的两种可能的内联情况（non-inlined 情况是常规函数调用，没有什么可看的）：

内联原始参数：

滥用 count 只是为了说明这一点。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)))

字节码：

// 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

内联 non-primitive 个参数：

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

Clojure 表达式：

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

字节码：

// 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

右移 32 位整数

Right-shifting 32-bit ints

clojure

bit-shift

signedness

内联原始参数：

内联 non-primitive 个参数：