问题描述
编辑:末尾说明。
我试图使用Uint32Array实现64位整数类,并在后台对两个uint32成员执行按位操作。我很快发现,就我对规范的理解而言,按位运算返回一个有符号的32位整数。最初,我希望Uint32Array能够处理符号位,但是不会。
我尝试对标志问题进行编码,但是我陷入了根本无法理解 的问题。
var a = (Math.pow(2,32)-1); //set a to uint32 max value
到目前为止,很好。
a.toString(2);// gives "11111111111111111111111111111111",as expected
但是:
(a << 0); // gives "-1"
(a >> 1); // gives "-1"
(a << 0) == (a >> 1); // evaluates to true
即使JS的按位运算将数字转换为带符号的32位整数,向右移1的32个设置位也绝不能为-1。还是应该?非零数字移位0位是否等于自身移位1位?这是一个错误吗?我会遇到不确定的行为吗?
通常,类似问题的答案与签名的32位转换有关,但我看不出应该如何引起这种行为。
EDIT2,解释:我感到困惑的原因是对负数如何用二进制表示的根本误解。实际上,第一位是符号位,1表示负数,0表示正数,其余的位不像我想的那样仅用于存储abs()。
签名的4位示例:
0111
等于+7
。 1111
不等于-7
,等于-1
。我们如何最终得到负数?因为1111
的补码是0001
。要获得数字的二的补码,请翻转所有位并加一个:
1111
-> 0000
-> 0001
。
现在我知道,使11..11 << 0
成为-1
很容易。这与我的4位示例完全相似。现在也完全希望11..11 >> 1
为-1
。有符号右移>>
是1个填充,因此11..11 >> 1
仍然是11..11
,后者仍然是-1
。
我将保持现状,因为我当然不是唯一一个误解二进制有符号整数表示形式的人。谢谢大家的时间。
解决方法
即使JS按位运算将数字转换为带符号的32位整数,向右移1的32个置位也不应该为-1。还是应该?非零数字移位0位是否等于自身移位1位?这是一个错误吗?我会遇到不确定的行为吗?
这是正常的,预期的和定义的。是的,他们应该。
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/Right_shift是您使用的,其描述是这样:
右移运算符(>>)将第一个操作数右移指定的位数。右移的多余位将被丢弃。最左位的副本从左移入。由于新的最左边的位与先前的最左边的位具有相同的值,因此符号位(最左边的位)不变。因此,名称为“符号传播”。
因此,如果您拥有32位的1,则应用右移1后,您将拥有32位的1。
是32位宽的事实6.1.6.1.10 Number :: signedRightShift(x,y)
[...]
4.返回通过shiftCount位对lnum执行符号扩展右移的结果。最高有效位被传播。结果是一个有符号的32位整数。
(类似地,<<
产生32位带符号整数)