右移 32 位整数

Question

Clojure 的位移操作似乎都返回 64 位 long 结果，即使对于 32 位 int 参数也是如此。这对bit-shift-left 来说不是什么大问题：

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"

但是，这对于负数的unsigned right-shifting 来说是个问题：

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

当然，正确答案是0f234567。

在 Clojure 中实现 32 位无符号右移最有效的方法是什么？

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 参数上使用>>>，返回int。它目前没有在任何地方作为函数公开，但它确实有一个内在实现（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))

无论它是否被内联，这都会返回正确的值，但当然通常你希望它被内联。确保参数实际上是原始的 ints 也很好，这样内在函数就可以发挥作用。

这是它在 Clojure 1.8 中编译成内联的两种可能情况（非内联情况是常规函数调用，在那里什么都看不到）：

内联原始参数：

滥用count 只是为了说明这一点。注意iushr 指令。

1. Clojuredeftype:

   (deftype Foo [^int x ^int y]
     clojure.lang.Counted
     (count [this]
       (unsigned-bit-shift-right-int x y)))
   

2. 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
   

内联非原始参数：

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

1. Clojure 表达式：

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

2. 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