如何在 Perl 中进行无符号 32 位运算？答案

【问题标题】：How to do unsigned 32 bit arithmetic in Perl?如何在 Perl 中进行无符号 32 位运算？
【发布时间】：2021-09-23 17:17:28
【问题描述】：

我想在 Perl 中实现以下 C 程序：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint32_t xorshift32 ()
{
  static uint32_t y = 2463534242;
  y ^= y << 13;
  y ^= y >> 17;
  y ^= y << 5;
  return y;
}

int main (int argc, char *argv[])
{
  int n = 10;
  while (n-- > 0)
    printf ("%u\n", xorshift32());
}

输出是：

这是我失败的尝试：

{
  package Xorshift;
  use strict;
  use warnings;
  use integer;

  sub new
  {
    my $class = shift;
    bless { y => 2463534242 } => $class
  }

  sub rand ()
  {
    my $y = $_[0]->{y};
    $y ^= $y << 13;
    $y ^= $y >> 17;
    $y ^= $y << 5;
    $_[0]->{y} = $y;
    return $y;
  }
}

my $xor = Xorshift->new;

my $n = 10;
while ($n-- > 0) {
  print $xor->rand(), "\n";
}

输出是这样的：

660888219700579
3396719463693796860
-1120433007023638100
2588568168682748299
1469630995924843144
-8422345229424035168
1449080611344244726
-4722527344582589597
8061824971057606814
-3113862584906767882

问题：

Perl 使用 64 位算法。
整数是有符号的。

如何改用 32 位无符号算术？

【问题讨论】：

Re "Perl 使用 64 位算法。"，取决于构建
Re "整数是有符号的。"，编号perl -E"$x = 2**62; $x <<= 1; say $x" 给出9223372036854775808。删除，use integer;，你就不会有这个问题了

标签： perl 32-bit integer-overflow unsigned-integer

【解决方案1】：

如果你想模拟 32 位操作的结果，你可以简单地应用一个掩码：

{
  package Xorshift;
  use strict;
  use warnings;
  use integer;

  sub new
  {
    my $class = shift;
    bless { y => 2463534242 } => $class
  }
  
  sub to32{
    return ($_[0] & 0xFFFFFFFF);
  }

  sub rand ()
  {
    my $y = $_[0]->{y};
    $y ^= to32($y << 13);
    $y ^= to32($y >> 17);
    $y ^= to32($y << 5);
    $_[0]->{y} = $y;
    return $y;
  }
}

my $xor = Xorshift->new;

my $n = 10;
while ($n-- > 0) {
  print $xor->rand(), "\n";
}

【讨论】：

这似乎适用于 64 位系统。但是掩盖左移就足够了吗？如果没有额外的函数调用，它的运行速度会提高一倍。
@ceving，子调用很慢。只需内联它。
左移和右移都用to32 屏蔽。正如@ikegami 所说，您当然可以内联掩码。为了与你的 C 代码保持一致，你还应该在包中屏蔽 $y 的原始定义，但除非你设置的数字太大，否则没有必要。