不同的32位转换成long/__int64，为什么？

Question

我正在编写自己的小型多精度库，在编写减法方法时，遇到了一些奇怪的错误。这是我为多精度减法编写的代码块：

/* subtraction */
 for (; p_aReverseIter != a.m_elements.rend(); ++p_aReverseIter, ++p_bReverseIter) 
 {
  temp = static_cast<__int64>(static_cast<__int64>(p_aReverseIter->m_Value) - 
         static_cast<__int64>(p_bReverseIter->m_Value) + 
         (carry));
  --- debug output-  
  p_aReverseIter->m_Value = static_cast<unsigned int>(temp & 0xffffffff); 
  carry = static_cast<unsigned long>(temp >> 32);

 }

p_aReverseIter->m_Value 是 32 位无符号整数，而 a,b 是 BigInt。值以大端格式存储在向量内。 temp 是 __int64 并且进位应该作为 32 位无符号长。

假设我们从 a 中减去 b，a > 。 b（无符号减法），但b中的所有32位字都大于a。该例程产生以下输出：

a = 0xfefefefe (10 elem) 0xfefefefe (10 elem) 0xfefefefe (10 elem) 
0xfefefefe (10 elem) 

b = 0x12 (2 elem) 0x12121212 (9 elem) 0x12121212 (9 elem) 0x12121212 
(9 elem) 0x12121212 (9 elem)

a[i]: 12121212 
b[i]: fefefefe 
old carry: 0 
temp = a - b + carry: ffffffff13131314
Value: 13131314 
new carry: ffffffffffffffff

a[i]: 12121212 
b[i]: fefefefe 
old carry: ffffffff 
temp = a - b + carry: 13131313 
Value: 13131313 
new carry: 0

a[i]: 12121212 
b[i]: fefefefe 
old carry: 0 
temp = a - b + carry: ffffffff13131314 
Value: 13131314 
new carry: ffffffffffffffff

a[i]: 12121212 
b[i]: fefefefe 
old carry: ffffffff 
temp = a - b + carry: 13131313 
Value: 13131313 
new carry: 0
...

但进位应始终为 0xffffffffff。每次它为零时，结果都是“13131314”，这是错误的。现在让我们将进位从 unsigned long 更改为 unsigned __int64 并更改

carry = static_cast<unsigned long>(temp >> 32);

为

carry = static_cast<unsigned __int64>(temp >> 32);

现在进位始终计算正确并设置为 0xffffffff。 但是右移 2^32 的 64 位值应该总是产生 32 位结果。

我的问题是：为了理解不同的结果，我错过了什么？

非常感谢。

Answer 1

您的环境中的 sizeof(long) 是什么？我怀疑如果你测试一下你会发现它是 4，即你的 unsigned long 实际上是 32 位值。

Answer 2

  p_aReverseIter->m_Value = static_cast<unsigned int>(temp & 0xffffffff); 
  carry = static_cast<unsigned long>(temp >> 32);

不要对这样的值进行硬编码。您无法保证 unsigned long 具有任何特定大小（并且它通常不会像您假设的那样是 64 位）。因此，位移位以及按位“与”必须考虑到这一点。您可以将 32 替换为 sizeof(unsigned long)*8 之类的内容。而不是 0xffffffff，~0L 就可以解决问题，或者如果你勇敢的话，可能是 -1。 （只要有符号整数由二进制补码表示，它就可以工作，通常是这种情况，但标准不保证）