GMP 位移不适用于负数

Question

我在 php.net 找到了这个函数。它似乎对正数有效，但对负数无效：

function gmp_shiftr($x,$n) { // shift right
  return(gmp_div($x,gmp_pow(2,$n)));
} 

echo -1 >> 8; //returns -1, presumably correctly
echo "<br />";
echo gmp_strval(gmp_shiftr(-1,8)); //returns 0, presumably incorrectly

我怎样才能修复这个函数来处理底片？

我有两个想法：

也许我可以做一些类似的事情

if (whatever) { $a >> $b} else{ gmp_shiftr($a, $b) }?

或者，也许我可以根据它们的价值从负面结果中减去一些东西..？

我只想获得 >> 会给出的值，但在我使用 GMP 时也获得 >32 位数字。

Answer 1

看GMP documentation for the division routines，有函数

void mpz_tdiv_q_2exp (mpz_t q, mpz_t n, unsigned long int b)

这似乎是你想要的：一个算术右移，它处理 n 好像它以二进制补码表示，并且（我认为）将它转移到 b 位置 向右。不幸的是，PHP GMP 似乎没有公开该级别的 API。

我找到了一个bit twiddling hack 用于在位数增加时进行符号扩展 在表示中是未知的：

unsigned b; // number of bits representing the number in x
int x;      // sign extend this b-bit number to r
int r;      // resulting sign-extended number
int const m = 1U << (b - 1); // mask can be pre-computed if b is fixed

x = x & ((1U << b) - 1);  // (Skip this if bits in x above position b are already zero.)
r = (x ^ m) - m;

由于 PHP GMP 支持按位 AND 和 XOR ，您也许可以使 这项工作...

Answer 2

如果您从数学上考虑这一点，那是有道理的。 gmp_shiftr 正在执行 -1/256，当向零舍入时（gmp 默认值）为 0。

“>>”方法的工作原理与此类似，因为负数以符号扩展的二进制补码形式表示。