nがワードサイズに等しい場合でも動作する最低nビットを設定する式

Question

注意：この質問の目的は、Perlのビット演算子をよりよく理解することです。私は数値Uを計算する方法を知っています。

$iを負でない整数とします。私は、その$i最下位ビットがすべて1つのであり、その残りのビットすべて0のあるunsigned int型U、と評価される単純な式E<$i> を探しています。例えば。 E<8>は$iはマシンのワードサイズ（W）に等しい場合、E<$i>は~0 を等しくする必要があり、具体的には255でなければなりません。

表現(1 << $i) - 1と~(~0 << $i)両方が$iはどちらもむしろ~0よりも、値0を取る、その場合には W に等しいとき以外は、正しいことを行います。

私は計算を必要としないこれを行う方法を探していますW最初。

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EDIT：（。もちろん、また非現実的）OK、私は解決策

$i < 1 ? 0 : do { my $j = 1 << $i - 1; $j < $j << 1 ? ($j << 1) - 1 : ~0 } 

または

$i < 1 ? 0 : (1 << ($i - 1)) < (1 << $i) ? (1 << $i) - 1 : ~0 

をplodding、醜い考え

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^{私は奇妙な表記E<$i>を「表現式$i」の略語として使用しています。}

^{私は$iは厳密に} W より大きい場合E<$i>がに評価すべきもののため、現時点で強い好みを持っていません。

Answer 1

場合（倍精度浮動小数点数と64ビットのintを使用するものを除く）eval($Config{nv_overflows_integers_at}) >= 2**($Config{ptrsize*8})、全てのシステムで

2**$i - 1 

、

(int(2**$i) - 1)|0 

• I < W 、intは、NVをIV/UVに変換し、NVの精度がUVのサイズより小さいシステムで減算が機能するようにします。この場合、|0は効果がありません。

• ≥Wの場合、intは効果がないため、減算は効果がありません。したがって|0はオーバーフローします。その場合、Perlは最大の整数を返します。

私は|0行動がどのように信頼性があることを知りません。これはコンパイラ固有のものです。これを使わないでください！

Answer 2

perlopのシフト演算子に関するドキュメントには、use bigint;という回答があります。

ドキュメントから：

Perlで両方<<と>>がuse integer場合Cで<<と>>を使用して直接実装されていることを注記（Integer Arithmetic参照）力で次に符号なし他、C整数が使用されている署名されCの整数が使用されます。いずれにしても、Perlの整数型（32ビットまたは64ビット）のサイズよりも大きな結果は生成されません。

整数の範囲をオーバーフローさせた結果は、Cでも未定義なので未定義です。つまり、32ビットの整数を使用すると、1 << 32は未定義です。負のビット数によるシフトも未定義です。

あなたのプラットフォームのネイティブ整数を受けることに飽きた場合は、use bigintプラグマはきちんと完全に問題を回避し：

print 20 << 20; # 20971520 
print 20 << 40; # 5120 on 32-bit machines, 
       # 21990232555520 on 64-bit machines 
use bigint; 
print 20 << 100; # 25353012004564588029934064107520 

Answer 3

楽しい挑戦を！

use Devel::Peek qw[Dump]; 

for my $n (8, 16, 32, 64) { 
    Dump(~(((1 << ($n - 1)) << 1) - 1)^~0); 
} 

出力：でコンパイルさ

SV = IV(0x7ff60b835508) at 0x7ff60b835518 
    REFCNT = 1 
    FLAGS = (PADTMP,IOK,pIOK) 
    IV = 255 
SV = IV(0x7ff60b835508) at 0x7ff60b835518 
    REFCNT = 1 
    FLAGS = (PADTMP,IOK,pIOK) 
    IV = 65535 
SV = IV(0x7ff60b835508) at 0x7ff60b835518 
    REFCNT = 1 
    FLAGS = (PADTMP,IOK,pIOK) 
    IV = 4294967295 
SV = IV(0x7ff60b835508) at 0x7ff60b835518 
    REFCNT = 1 
    FLAGS = (PADTMP,IOK,pIOK,IsUV) 
    UV = 18446744073709551615 

たPerl：

ivtype='long', ivsize=8, nvtype='double', nvsize=8 

Answer 4

use Config qw(%Config); 

$i >= $Config{uvsize}*8 ? ~0 : ~(~0 << $i) 

技術的には、ワードサイズは計算されない、見上げています。システムで