c - 将位分配给 64 位变量

Question

我对位操作有点陌生。我正在尝试将信息存储在 int64_t 变量中，如下所示：

int64_t u = 0;

for(i=0;i<44;i++)
   u |= 1 << i;

for(;i<64;i++)
   u |= 0 << i;

int t = __builtin_popcountl(u);

我的意图是在变量 u 中存储 44 个 1，并确保剩余位置全部为 0，因此“t”返回 44。但是，它总是返回 64。对于其他变量，例如 int32，它也会失败。为什么？

Answer 1

表达式的类型通常由表达式本身决定，而不是由它出现的上下文决定。

你的变量u是类型的int64_t（顺便说一下，uint64_t因为你正在执行按位运算会更好）。

在这一行：

u |= 1 << i;

既然1是类型int，1 << i也是类型int。如果通常int是 32 位，则对于较大的i.

如果将此行更改为：

u |= (uint64_t)1 << i;

它应该做你想做的事。

您也可以将 更改1为1ULL。这给它一种类型unsigned long long，保证至少为 64 位，但不一定与uint64_t.

Answer 2

1. __builtin_popcountl 将 unsigned long 作为其参数，它并不总是 64 位整数。我个人使用__builtin_popcountll，这需要很长时间。看来你不是这种情况
2. 默认情况下，整数具有“int”类型，并且通过将 int 移动大于或等于 32（准确地说，int 的大小以位为单位），您会得到未定义的行为。正确用法：u |= 1LL << i; 这里LL代表long long。
3. Oring 与零什么都不做。您不能只将位设置为特定值，您应该使用掩码 OR（如果要将某些位设置为 1）或与掩码的否定（如果要将某些位设置为 0）进行与，否定由蒂尔达（〜）。

Answer 3

当您移入 32 位整数的高位并转换为 64 位时，符号位将延伸到高 32 位；然后您将设置所有 64 位，因为您的文字 '1' 默认情况下是有符号的 32 位 int。移位也不会影响高 32 位，因为该值只有 32 位；但是，当转换的值为负时，将转换为 64 位。

这可以通过编写你的第一个循环来解决，如下所示：

for(i=0;i<44;i++)
   u |= (int64_t)1 << i;

此外，这个循环什么也不做，因为与 0 的 ORing 不会改变值：

for(;i<64;i++)
   u |= 0 << i;