在 C++ 中将 128 位整数表示为两个 64 位整数

Question

在我的应用程序中遇到一种情况，应用程序使用 128 位整数（特别是 __uint128_t），有时应用程序需要将此 128 位整数编码为两个 64 位整数（__uint64_t )。

（为了这个问题，假设它必须像这样对它们进行编码——这个问题不是关于编码它的替代方法）

我该怎么做？我必须能够编码和解码。

void encode(__uint128_t src, __uint64_t &dest1, __uint64_t &dest2)
{
    // ...
}

void decode(__uint64_t src1, __uint64_t src2, __uint128_t &dest)
{
    // ...
}

使用示例：

__uint128_t bigIntBefore = 999999999999999999;
__uint64_t smallInt1;
__uint64_t smallInt2;
encode(bigIntBefore, smallInt1, smallInt2);

// ... later

__uint128_t bigIntAfter;
decode(smallInt1, smallInt2, bigIntAfter);
// bigIntAfter should have a value of '999999999999999999'

Answer 1

嗯，为什么不这样做：

void encode(__uint128_t src, __uint64_t &dest1, __uint64_t &dest2)
{
    constexpr const __uint128_t bottom_mask = (__uint128_t{1} << 64) - 1;
    constexpr const __uint128_t top_mask = ~bottom_mask;
    dest1 = src & bottom_mask;
    dest2 = (src & top_mask) >> 64;
}

void decode(__uint64_t src1, __uint64_t src2, __uint128_t &dest)
{
    dest = (__uint128_t{src2} << 64) | src1;
}

?

当然，这可能是徒劳的，因为__uint128_t 可能已经只是 2 个 64 位值。此外，更喜欢返回一个值而不是使用左值引用：

std::pair<__uint64_t,__uint64_t> encode(__uint128_t src)
{
    constexpr const __uint128_t bottom_mask = (__uint128_t{1} << 64) - 1;
    constexpr const __uint128_t top_mask = ~bottom_mask;
    return { src & bottom_mask, (src & top_mask) >> 64 };
}

__uint128_t decode(__uint64_t src1, __uint64_t src2)
{
    return (__uint128_t{src2} << 64) | src1;
}