java - Java 中签署扩展任意长度位模式的最有效方法是什么？

Question

比方说，我已经将三个 10 位有符号整数打包成一个 Java 整数。

我可以轻松提取 10 位:

int unpacked = packed & 0x3FF;
packed >>= 10;
etc ...

但现在我需要对最高位进行符号扩展(右边的第 9 位)。有没有一种快速的方法可以通过测试最高位和设置来做到这一点？

也许有更好的开箱方式，将标牌留在原处。

Answer 1

移位两次的替代方法是翻转符号然后减去它:

int unpacked = packed & 0x3FF;
int extended = (unpacked ^ 0x200) - 0x200;

如果符号未设置，翻转它设置它并减去它再次重置它。

如果符号已设置，翻转它会重置它，减去它会再次设置它，但也会一直借到顶部，一路设置所有位。

这有一些好处，

• 代码不依赖于目标整数类型的大小，如果 unpacked 和 extended 是 long 那么同样的事情会起作用.
• XOR 和减法可能会更便宜一些，例如在 Skylake 上，您每个周期可以执行 4 次这些基本运算，但只有 2 个类次。延迟是相同的，并且仅当代码中的可用 ILP 较高时它才重要。
• 移位并不是真正的代数组合，但 XOR 和减法可以。例如，如果下一个操作是将一些常量添加到 extended，那么该添加和“减去符号”步骤可以合并到一个操作中。