__builtin_clz 的 Java 等价物是什么？

Question

我需要一个相当于 __builtin_clz 的 Java。

感觉答案应该是Long.numberOfLeadingZeros，但它们返回的答案完全不同。

我开始怀疑这是否有一个低级的原因——也许是字节序？还是一些未签名的怪癖？

编辑：误报。这纯粹是由打字错误引起的 - 原始代码实际上调用了 __builtin_ctzll 并与 Long.numberOfTrailingZeros

匹配

Answer 1

Long.numberOfLeadingZeros 完全正确。

您得到不同答案的事实是因为 C.C 没有定义 int 的含义。因此，__builtin_clz(a) 给出的答案在您运行它的每个框上都不同：它取决于 int 的位宽，并且根据 C 标准，{{1} } 是对你正在编译的系统方便的任何东西。如果是 32 位（这是很常见的位宽），int 会返回 27。如果是 64 位（也很常见），__builtin_clz(16) 会返回 59。

Java 通常不会“做”整个未定义 的事情。在 java 中，与 C 不同，__builtin_clz(16) 是一个有符号的 32 位数字。无论您在什么 VM、版本、平台或操作系统上运行或编译它。类似地，long 是有符号的 64 位。

尽管如此，int 像 Long.numberOfLeadingZeroes 一样有效地将数字视为无符号数：这意味着 __builtin_clz，其中 x 是负数，总是返回 0（或者应该，根据C 规范），而 __builtin_clz(x) 的作用完全相同：对于负数，始终返回 0（无前导零位）。

换句话说，在 64 位系统上，Long.numberOfLeadingZeros 与 java 中的 __builtin_clz(x) 完美匹配。在 32 位系统上，Long.numberOfLeadingZeros(x) 返回的值小于 32（64 位上的 __builtin_clz(x) 为 59，但在 32 位上为 27），而在 Java 中，您必须使用 { {1}} 代替。 __builtin_clz(16) 返回 27。就像 Integer.numberOfLeadingZeros() 一样，如果目标是 Integer.numberOfLeadingZeros(16) 定义为 32 位的系统（如果目标是 32 位处理器）。

Answer 2

误报：由拼写错误引起 - 我实际上需要 __builtin_ctzll 代替，现在更有意义了。

Answer 3

__builtin_clz() 计算非零 int 值中前导零的数量。这个数字取决于 int 类型的表示，因此在 java 中没有直接等价，因为 C 标准整数类型中的位数，例如 int、long 和 long long是实现定义的，而 Java 规范固定了类型 int 和 long 的大小和表示。

除了 __builtin_clz(int) 之外，gcc 还定义了 __builtin_clzl(long) 和 __builtin_clzll(long long)。在当前的大多数系统上，C ABI 定义了 32 位的 int 和 64 位的 long long，使得 Integer.numberOfLeadingZeros(int) 和 Long.numberOfLeadingZeros(long) 分别相当于 __builtin_clz 和 {{ 1}}。但是请注意，Java 函数为 C 内置函数没有的零参数定义了行为，因为它们是作为单个 CPU 指令实现的（在某些体系结构上）。

__builtin_clzll、__builtin_ctz(int) 和 __builtin_ctzl(long) 计算相应类型的非零参数中尾随零的数量。对于非零值，尾随零的数量仅取决于参数的值，而不取决于其类型大小。对应的java方法是__builtin_ctzll(long long)和Integer.numberOfTrailingZeros(int)。这些方法是为所有参数值定义的，对于零参数分别返回 Long.numberOfTrailingZeros(long) 和 32。