2^63を符号付き64ビット整数に加算し、中間の128ビット整数を使わずに符号なし64ビット整数にキャストする方法

Question

符号付き整数空間を符号なし整数空間にマップする関数を書いています。しかし、正の数の前に負の数のマップが必要です。

私がこのような仕事を考えている方法 は、符号付き64ビット整数を持っているとします。符号なしの64ビット

にキャストa

に2 を追加し、128ビット

にaキャスト

1. しかし、問題は、私が働いていますCの実装ですwithは128ビットの整数を持ちません。

   効率的な方法はありますか？

Answer 1

符号なしの型での算術は、2のⁿのモジュロです（つまり、ラップアラウンドします）。

だから、すべてを行う必要がある：

1. は、符号なしの64ビット
2. にaキャストだけMSBを切り替えるa

Answer 2

に2 を追加ビット：
1. aを符号なし64ビットにキャスト
2. xorを2 と置き換えてください（または、2 を追加することもできます）。

あなたは（XOR）を変更する必要があることを意味し、単に1つのビット（ビット63） サンプル出力：

a     hex(a)    map(a) 
-9223372036854775808 0x8000000000000000 0x0000000000000000 
-9223372036854775807 0x8000000000000001 0x0000000000000001 
-9223372036854775806 0x8000000000000002 0x0000000000000002 
-9223372036854775805 0x8000000000000003 0x0000000000000003 
       -1000 0xfffffffffffffc18 0x7ffffffffffffc18 
       -10 0xfffffffffffffff6 0x7ffffffffffffff6 
        -1 0xffffffffffffffff 0x7fffffffffffffff 
        0 0x0000000000000000 0x8000000000000000 
        1 0x0000000000000001 0x8000000000000001 
        10 0x000000000000000a 0x800000000000000a 
       100 0x0000000000000064 0x8000000000000064 
       1000 0x00000000000003e8 0x80000000000003e8 
9223372036854775805 0x7ffffffffffffffd 0xfffffffffffffffd 
9223372036854775806 0x7ffffffffffffffe 0xfffffffffffffffe 
9223372036854775807 0x7fffffffffffffff 0xffffffffffffffff 

（// xorを追加使用して）サンプルコード：

#include <stdio.h> 
#include <stdint.h> 
#include <inttypes.h> 
uint64_t show(int64_t n){ 
    uint64_t u = (uint64_t)n; 
    u += (uint64_t)1 << 63; // u ^= (uint64_t)1 << 63; 
    printf("%21"PRId64" %21"PRIu64" 0x%016"PRIx64"\n", n, u, u); 
    return u; 
} 
int main() 
{ 
    show(-1000); 
    show(-10); 
    show(-1); 
    show(0); 
    show(1); 
    show(10); 
    show(100); 
    show(1000); 
    return 0; 
} 

試験サンプルコードユニオンを使用してビットxorをデモする（リトルエンディアンのみ）：

#include <stdio.h> 
#include <stdint.h> 
#include <inttypes.h> 

typedef union { 
    uint8_t b[8]; 
    int64_t i; 
    uint64_t u; 
}T64bit; 

uint64_t show(int64_t n){ 
    T64bit t; 
    t.i = n; 
    t.b[7] ^= 0x80; // t.b[7] += 0x80; 
    printf("%21"PRId64" %21"PRIu64" 0x%016"PRIx64"\n", n, t.u, t.u); 
    return t.u; 
} 
int main() 
{ 
    show(-1000); 
    show(-10); 
    show(-1); 
    show(0); 
    show(1); 
    show(10); 
    show(100); 
    show(1000); 
    return 0; 
} 

出力：

 -1000 9223372036854774808 0x7ffffffffffffc18 
      -10 9223372036854775798 0x7ffffffffffffff6 
      -1 9223372036854775807 0x7fffffffffffffff 
      0 9223372036854775808 0x8000000000000000 
      1 9223372036854775809 0x8000000000000001 
      10 9223372036854775818 0x800000000000000a 
      100 9223372036854775908 0x8000000000000064 
     1000 9223372036854776808 0x80000000000003e8