爲什麼移位負數不起作用？

Question

這裏是我的代碼：

long x1 = -123; 
    long y1 = -312; 
    long x2 = -111; 
    long y2 = -112; 
    long packed = x1 | y1 << 15 | x2 << 30 | y2 << 45; 
    Debug.log("x1:" + ((packed) & 0b111111111111111)); 
    Debug.log("y1:" + ((packed >> 15) & 0b111111111111111)); 
    Debug.log("x2:" + ((packed >> 30) & 0b111111111111111)); 
    Debug.log("y2:" + ((packed >> 45) & 0b111111111111111)); 

我需要X1，X2，X3，X4將上升到16384（2^14）。所以加上+ - 符號，總共15位。爲什麼我得到不正確的值？

Answer 1

在將值組合在一起之前，您需要掩蓋您感興趣的位。 -111中的大部分位都被設置，並且它們正在與您打包的其他值進行比較。

使用位域可能會更適合你，你可以讓編譯器處理所有掩蔽和你移位：

struct packedCoords 
{ 
    long long x1 : 15; 
    long long y1 : 15; 
    long long x2 : 15; 
    long long y2 : 15; 
}; 

packedCoords test; 
test.x1 = -123; 
test.y1 = -312; 
test.x2 = -111; 
test.y2 = -112; 

printf("sizeof packedCoords = %d\n", sizeof(packedCoords)); 
printf("x1: %d\n", static_cast<int>(test.x1)); 
printf("y1: %d\n", static_cast<int>(test.y1)); 
printf("x2: %d\n", static_cast<int>(test.x2)); 
printf("y2: %d\n", static_cast<int>(test.y2)); 

Answer 2

我設法解決這個問題是這樣的：

long packed = x1>0?x1:(-x1) | (x1>0?1:0) << 15; 
long decodedX1 = (((packed) & 0b11111111111111)); 
if(((packed >> 14) & 0b1) == 0) 
    decodedX1 = -decodedX1; 

我知道，看起來很討厭。我們強制它是積極的，然後手動設置一個符號位。

Answer 3

我看到你推斷（可能來自IronMensan的回答）額外設置位是問題，需要被掩蓋掉。

作爲對我的背對前評論的懺悔，我寫了一些代碼並對其進行了概括，以減少對「幻數」的使用。這是在C＃中，但是這是相當類似Java用於此目的：

long x1 = -345; 
long y1 = 299; 
long x2 = -111; 
long y2 = -112; 

int bitLengthToPack = 15; 

long signBit = 1 << (bitLengthToPack - 1); 
long dataBits = (signBit << 1) - 1; 
long upperBits = ~dataBits; 

long packed = (x1 & dataBits) | (y1 & dataBits) << bitLengthToPack | (x2 & dataBits) << (bitLengthToPack * 2) | (y2 & dataBits) << (bitLengthToPack * 3); 

long x1e = packed & dataBits; 

if ((x1e & signBit) > 0) 
{ 
    x1e = x1e | upperBits; 
} 

Console.WriteLine("x1e: " + x1e); 

long y1e = (packed >> bitLengthToPack) & dataBits; 
if ((y1e & signBit) > 0) 
{ 
    y1e = y1e | upperBits; 
} 

Console.WriteLine("y1e: " + y1e); 

long x2e = (packed >> (bitLengthToPack * 2)) & dataBits; 
if ((x2e & signBit) > 0) 
{ 
    x2e = x2e | upperBits; 
} 

Console.WriteLine("x2e: " + x2e); 

long y2e = (packed >> (bitLengthToPack * 3)) & dataBits; 
if ((y2e & signBit) > 0) 
{ 
    y2e = y2e | upperBits; 
} 

Console.WriteLine("y2e: " + y2e); 

如果你有一個較小的範圍內的值，可以減少bitLengthToPack值。我想不出從解包中刪除條件的方法;也許有人比我更聰明。

Answer 4

試試這個

long pack(long v, int shift) { 
    return (v & 0b111111111111111) << (shift * 15); 
} 

long unpack(long v, int shift) { 
    long r = v >> (shift * 15) & 0b111111111111111; 
    if ((r & 0b100000000000000) != 0) 
     r |= ~0b111111111111111; 
    return r; 
} 

和

long x1 = -123; 
    long y1 = -312; 
    long x2 = -111; 
    long y2 = -112; 
    long packed = pack(x1, 0) | pack(y1, 1) | pack(x2, 2) | pack(y2, 3); 
    Debug.log("x1:" + unpack(packed, 0)); 
    Debug.log("y1:" + unpack(packed, 1)); 
    Debug.log("x2:" + unpack(packed, 2)); 
    Debug.log("y2:" + unpack(packed, 3)); 

廣義版本：

long pack(long v, int width, int shift) { 
    long mask = -1 >>> Long.SIZE - width; 
    return (v & mask) << (shift * width); 
} 

long unpack(long v, int width, int shift) { 
    long mask = -1 >>> Long.SIZE - width; 
    long r = v >> (shift * width) & mask; 
    if ((r & (1 << width - 1)) != 0) 
     r |= ~mask; 
    return r; 
} 

在這種情況下，參數width指定15。