Java中对扩展任意长度的位模式进行签名的最有效方法是什么？

Question

例如，假设我已经将三个10位带符号整数包装到Java整数中。

我可以轻松提取10位：

int unpacked = packed & 0x3FF;
packed >>= 10;
etc ...

但是现在我需要对最高位（右边的第9位）进行符号扩展。有没有一种快速的方法可以通过测试最高位和设置来做到这一点？

也许有一种更好的拆包方法可以将标牌留在原处。

Answer 1

int signed = (packed << (32 - 10)) >> (32 - 10);

因为>>>是无符号的右移，而>>是有符号的右移。

（我仍然有“ bug”，谢谢@rghome）

Answer 2

移位两次的另一种方法是翻转符号然后将其减去：

int unpacked = packed & 0x3FF;
int extended = (unpacked ^ 0x200) - 0x200;

如果未设置符号，则将其翻转将其设置，然后减去则将其重置。

如果设置了符号，则将其翻转将其重置，减去该符号将再次设置它，但也将一直借用到顶部，一路设置所有位。

这有一些优点，

• 代码不依赖于目标整数类型的大小，如果unpacked和extended为long，那么同样的事情也会起作用。
• 异或和减法可能会便宜一些，例如，在Skylake上，每个周期可以执行4个这些基本操作，但只有2个班次。但是，延迟是相同的，并且仅在代码中的可用ILP高时才重要。
• 移位实际上不是代数合并的，但是XOR和减法可以合并。例如，如果下一个操作是向extended添加一些常量，则可以将该加法和“减去符号”步骤合并为一个操作。