GMP Bit Shift funktioniert nicht bei negativen Zahlen

Question

Ich habe diese Funktion bei php.net gefunden. Sie scheint bei positiven Zahlen zu funktionieren, schlägt aber bei negativen Zahlen fehl:

function gmp_shiftr($x,$n) { // shift right
  return(gmp_div($x,gmp_pow(2,$n)));
} 

echo -1 >> 8; //returns -1, presumably correctly
echo "<br />";
echo gmp_strval(gmp_shiftr(-1,8)); //returns 0, presumably incorrectly

Wie kann ich die Funktion so einrichten, dass sie mit Negativen funktioniert?

Ich habe zwei Ideen:

Vielleicht könnte ich etwas in der Art wie folgt machen

if (whatever) { $a >> $b} else{ gmp_shiftr($a, $b) }?

Oder vielleicht könnte ich etwas von den negativen Ergebnissen abziehen, je nach ihrem Wert?

Ich möchte nur den Wert, der >> geben würde, aber auch erhalten Sie es für >32bit Zahlen, wenn ich GMP verwenden.

Answer 1

Die Betrachtung der GMP-Dokumentation für die Abteilungsroutinen gibt es eine Funktion

void mpz_tdiv_q_2exp (mpz_t q, mpz_t n, unsigned long int b)

das scheint das zu sein, was Sie wollen: eine arithmetische Rechtsverschiebung, die die n als ob es in Zweierkomplement dargestellt würde, und (ich denke) verschiebt es b Orte nach rechts. Leider scheint diese Ebene der API von PHP GMP nicht zur Verfügung gestellt zu werden.

Ich habe eine Bit-Dreh-Hack für die Vorzeichenerweiterung, wenn die Anzahl der Bits in der Darstellung unbekannt ist:

unsigned b; // number of bits representing the number in x
int x;      // sign extend this b-bit number to r
int r;      // resulting sign-extended number
int const m = 1U << (b - 1); // mask can be pre-computed if b is fixed

x = x & ((1U << b) - 1);  // (Skip this if bits in x above position b are already zero.)
r = (x ^ m) - m;

Da bitweises AND und XOR sind von PHP GMP unterstützt wird, können Sie möglicherweise die das funktionieren...

Answer 2

Wenn man dies mathematisch betrachtet, macht es Sinn. gmp_shiftr macht -1/256, was, wenn man gegen Null rundet (der gmp-Standard), 0 ist.

Die ">>"-Methode funktioniert so, weil negative Zahlen in vorzeichenerweiterter Zweierkomplementform dargestellt werden.