Java按位导致奇怪的结果

Question

我正在尝试使用int来表示寄存器值。我需要数字的各个部分(以其二进制形式)来设置控制线等的状态。

我的代码运行得很好，直到我达到4096，在这一点上我的边界停止了行为。

我的边界定义如下：

bit 1 to bit 2, bit 3- bit 6, 7-11, 12-13, 14-n

我使用以下代码将边界位转换为整数：

public int getNToKBits(int leftMostBit, int rightMostBit){
    int subBits = (((1 << leftMostBit) - 1) & (value >> (rightMostBit - 1)));
    return subBits;
}

但是，当我尝试将数字4096分成这些边界时，我得到了以下结果：

b: 00, 10, 10000, 0000, 00
d:  0,  2,    64,    0,  0 

-I知道，没有足够的位数来表示64!！

我期望的是

b: 00, 10, 00000, 0000, 00
d:  0,  2,     0,    0,  0

正如预期的那样，它的数量小于4096。也许这是java处理大于4096的数字的方式的改变？

Answer 1

你可以这样定义：

public int subBits(int mask, int shift) {
    return (value & mask) >> shift;
}

它的用法如下：

int[] bits = new int[5];

bits[0] = subBits(0b110000000000000, 13);
bits[1] = subBits(0b001100000000000, 11);
bits[2] = subBits(0b000011111000000, 6);
bits[3] = subBits(0b000000000111100, 2);
bits[4] = subBits(0b000000000000011, 0);

Answer 2

对于指定为7:11的字段：

(((1 << leftMostBit) - 1) & (value >> (rightMostBit - 1)))
 ((1 << 11) - 1)                                           = 11111111111 binary
                            (4096 >> (7-1))                =     1000000 binary
 ((1 << 11) - 1)          & (4096 >> (7-1))                =     1000000 binary 

这是因为与实际(即右移)字段位的掩码是从最左边的位数(11)计算出来的，而不是字段中的位数( 11-7+1 = 5)。

您需要移位，然后掩码到大小(而不是最左边的位)：

( (value>>(rightmost-1)) & ((1<<(leftmost-rightmost+1))) )
// or equivalently 
( ((1<<(leftmost-rightmost+1))) & (value>>(rightmost-1)) )

或者在移位之前掩码到最左边的位：

( (value & ((1<<leftmost)-1)) >> (rightmost-1) )

在后一种情况下，如果您想(能够)使用符号位(指定为32位)，请使用>>>代替>>进行右移位。