java如何将32位int移位32（再次）

Question

好的，所以我知道通常的左移位和右移位只针对值0..31定义得很好。我在考虑如何最好地将其扩展到32，从而简化一些算法。我想到了：

 int32 << n & (n-32) >> 5

这似乎有效。问题是，它是否保证在任何体系结构（C，C++，java）上工作，并且能更有效地工作吗？p>

Answer 1

在Java中，如果这些变量的类型为int，那么它就可以保证工作，因为Java中的>>会进行算术右移，并且移位超过31也有定义的行为。但要注意运算符优先级

int lshift(int x, int n)
{
    return (x << n) & ((n-32) >> 5);
}

这将适用于班次计数最多32次。但它可以修改为包含移位计数大于31的任何int值返回0

return (x << n) & ((n-32) >> 31);

<>但是，在C和C++中，^ {< CD1>}的大小和^ {< CD2>}的行为是implementation defined。不过，大多数（如果不是全部的话）现代实现都将其作为有符号类型的算术移位来实现。此外，移动超过可变宽度的行为是undefined。更糟糕的是，有符号溢出调用UB，所以即使左移31也会调用UB（until C++14）。因此，要获得定义良好的输出，您需要

• 使用像uint32_t这样的无符号固定宽度类型（因此x << 31不是UB）
• 使用对>>发出算术右移指令的编译器，对n使用有符号类型，或者自己实现算术右移
• 屏蔽移位量，将int32_t的移位量限制为5位

结果就是

uint32_t lshift(uint32_t x, int32_t n)
{
    return (x << (n & 0x1F)) & ((n-32) >> 31);
}

如果体系结构支持conditional instructions如x86或ARM，那么下面的方法可能会更快

return n < 32 ? x << n : 0;

在64位平台上，您可以通过在64位类型中进行移位，然后进行掩码操作，使这一过程变得更加简单。一些32位平台，比如ARM，确实支持32位移位，所以这种方法也很有效

return ((uint64_t)x << (n & 0x3F)) & 0xFFFFFFFFU;

您可以看到输出程序集here。我看不出还有什么可以改进的