perl - 如何执行 64 位十六进制/十进制算术并将十六进制中的完整数字作为字符串在 Perl 中输出？

Question

我需要对下面的大十六进制数进行一些算术运算，但是当我尝试输出时，我收到溢出错误消息“十六进制数 > 0xffffffff 不可移植”、有关不可移植的消息或最大 32 位十六进制值 FFFFFFFF。

所有这些都意味着标准语言和输出例程只能处理 32 位值。我需要 64 位值并进行了大量研究，但我发现没有任何东西可以同时启用算术和以十六进制输出大数。

my $result = 0x00000200A0000000 +
             ( ( $id & 0xFFFFF ) * 2 ) + ( ( $id / 0x100000 ) * 0x40000000 );

因此，对于具有以下值的 $id 我应该得到 $result :

$id = 0, $result = 0x00000200A0000000
$id = 1, $result = 0x00000200A0000002
$id = 2, $result = 0x00000200A0000004

我怎样才能做到这一点？

这是我不确定的研究结果，原因如下:

How can I do 64-bit arithmetic in Perl?

How can I sum large hexadecimal values in Perl?含糊不清，回答不明确，也没有例子。

Integer overflow
非决定性

Integer overflow
非决定性

bigint
没有关于赋值、算术或输出的信息

bignum
例子不接近我的问题。

How can I sprintf a big number in Perl?
给出的示例对我来说信息不足:不处理十六进制
赋值或算术。

Re: secret code generator
一些使用 Fleximal 的例子，提到 to_str 输出值
变量，但 1) 我不明白
变量已分配，2)我得到
错误“无法调用方法“to_str”
没有包或对象
引用”当我运行我的代码使用
它。

String to Hex
使用 Math::BigInt 的示例
对我不起作用 - 仍然得到
溢出错误。

Is there a 64-bit hex()?
几乎在那里 - 但没有处理
以十六进制输出大数，
它只谈到十进制。

CPAN Math:Fleximal
做算术，但实际上似乎没有任何方法
输出仍为十六进制的值

sprintf
似乎无法应付
大于 32 位的数字，得到
饱和的 FFFFFFFF 消息。

编辑:更新 - 新要求和提供的解决方案 - 请随时提供评论

查斯。 Owens 的回答仍然被接受并且非常好(第 2 部分对我有用，还没有尝试过更新 Perl 的第 1 部分版本，尽管我会邀请其他人确认)。

但是，另一个要求是能够从结果转换回原始 ID。

所以我写了代码来做到这一点，这是完整的解决方案，包括@Chas。 Owens 原始解决方案，随后针对此新要求实现:

#!/usr/bin/perl

use strict;
use warnings;
use bigint;

use Carp;

sub bighex {
    my $hex = shift;

    my $part = qr/[0-9a-fA-F]{8}/;
    croak "$hex is not a 64-bit hex number"
        unless my ($high, $low) = $hex =~ /^0x($part)($part)$/;

    return hex("0x$low") + (hex("0x$high") << 32);
}

sub to_bighex {
    my $decimal = shift;
    croak "$decimal is not an unsigned integer"
            unless $decimal =~ /^[0-9]+$/;

    my $high = $decimal >> 32;
    my $low  = $decimal & 0xFFFFFFFF;

    return sprintf("%08x%08x", $high, $low);
}

for my $id (0 ,1, 2, 0xFFFFF, 0x100000, 0x100001, 0x1FFFFF, 0x200000, 0x7FDFFFFF ) {
    my $result = bighex("0x00000200A0000000");
    $result += ( ( $id & 0xFFFFF ) * 2 ) + ( ( $id / 0x100000 ) * 0x40000000 );

    my $clusterid = to_bighex($result);

# the convert back code here:
my $clusterid_asHex = bighex("0x".$clusterid);
my $offset = $clusterid_asHex - bighex("0x00000200A0000000");
my $index_small_units = ( $offset / 2 ) & 0xFFFFF;
my $index_0x100000_units = ( $offset / 0x40000000 ) * 0x100000;
my $index = $index_0x100000_units + $index_small_units;


    print "\$id = ".to_bighex( $id ).
          " clusterid = ".$clusterid.
          " back to \$id = ".to_bighex( $index ).
          " \n";
}

在 http://ideone.com/IMsp6 试试这个代码.

Answer 1

#!/usr/bin/perl

use strict;
use warnings;

use bigint qw/hex/;

for my $id (0 ,1, 2) {
    my $result = hex("0x00000200A0000000") + 
        ( ( $id & 0xFFFFF ) * 2 ) + ( ( $id / 0x100000 ) * 0x40000000 );
    printf "%d: %#016x\n", $id, $result;
}

bigint pragma 替换了 hex 函数的版本可以处理这么大的数字。它还透明地使数学运算符处理大整数而不是目标平台上的整数。

请注意，这仅适用于 Perl 5.10 及更高版本。如果你运行的是 Perl 5 的早期版本，你可以试试这个:

#!/usr/bin/perl

use strict;
use warnings;
use bigint;

use Carp;

sub bighex {
    my $hex = shift;

    my $part = qr/[0-9a-fA-F]{8}/;
    croak "$hex is not a 64-bit hex number"
        unless my ($high, $low) = $hex =~ /^0x($part)($part)$/;

    return hex("0x$low") + (hex("0x$high") << 32);
}

sub to_bighex {
    my $decimal = shift;
    croak "$decimal is not an unsigned integer"
            unless $decimal =~ /^[0-9]+$/;

    my $high = $decimal >> 32;
    my $low  = $decimal & 0xFFFFFFFF;

    return sprintf("%08x%08x", $high, $low);
}

for my $id (0 ,1, 2) {
    my $result = bighex("0x00000200A0000000");
    $result += ( ( $id & 0xFFFFF ) * 2 ) + ( ( $id / 0x100000 ) * 0x40000000 );
    print "$id ", to_bighex($result), "\n";
}