Java 中的无符号模

Question

我正在移植一些对 uint32_t 求模的 C 代码。 uint32_t 按位适合 Java int，但我不知道如何在不转换为 long 的情况下对其执行模运算。这是我现在的代码：

int i = 0xffffffff;
long asUnsigned = Integer.toUnsignedLong(i);
int mod = (int) (asUnsigned % 42L);

我可以在不转换为 long 的情况下执行此模计算吗？

Answer 1

@那个人的答案更适合 Java 8+。我会把它留在这里，以防它对使用旧版本 Java.

的任何人有用

转换为 long 几乎可以肯定是最好的方法。

否则需要分支；要获得负 int 值的正确结果，您需要调整 int 表示的无符号数被 2³² 偏移的事实，并且当您除以模数时，此偏移量通常不会有 0 的余数。如果模数是常数（在您的示例中为 42），那么您可以对偏移量进行硬编码：

static int unsignedMod42(int x) {
    if(x >= 0) {
        return x % 42;
    } else {
        // 2**32 = 4 (mod 42)
        return ((x % 42) + 42 + 4) % 42;
    }
}

如果模数是一个变量，那么您必须在运行时计算正确的偏移量：

static int unsignedMod(int x, int y) {
    if(y <= 0 || y * y <= 0) {
        throw new IllegalArgumentException("y = " + y);
    } else if(x >= 0) {
        return x % y;
    } else {
        // compute 2**32 mod y, by repeated squaring
        int offset = 2;
        for(int i = 0; i < 5; ++i) { offset = (offset * offset) % y; }
        return ((x % y) + y + offset) % y;
    }
}

请注意，因为这里的偏移量是通过重复平方计算的，所以我们不能允许乘法可能溢出的模数。大概有一种更好的方法来计算正确的偏移量——例如，通过重复乘法可以使模数达到 Integer.MAX_VALUE / 2。

Answer 2

使用Integer.remainderUnsigned(int dividend, int divisor) (javadoc):

Returns the unsigned remainder from dividing the first argument by the second where each argument and the result is interpreted as an unsigned value.

Java 中的无符号模

Unsigned modulo in Java

java

bit-manipulation

modulo

unsigned-integer

signed-integer