在不丢失信息的情况下将 uint64 转换为 int64答案

【问题标题】：Convert uint64 to int64 without loss of information在不丢失信息的情况下将 uint64 转换为 int64
【发布时间】：2015-01-10 16:55:57
【问题描述】：

以下代码的问题：

var x uint64 = 18446744073709551615
var y int64 = int64(x)

y 是 -1。在不丢失信息的情况下，这两种数字类型之间转换的唯一方法是使用编码器和解码器吗？

buff bytes.Buffer
Encoder(buff).encode(x)
Decoder(buff).decode(y)

请注意，在您的典型情况下，我不会尝试直接进行数字转换。我更关心维护随机数生成器的统计特性。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

看到 -1 将与以 32 位运行的进程一致。

例如参见Go1.1 release notes（其中介绍了uint64）

x := ^uint32(0) // x is 0xffffffff
i := int(x)     // i is -1 on 32-bit systems, 0xffffffff on 64-bit
fmt.Println(i)

使用fmt.Printf("%b\n", y) 可以帮助了解正在发生的事情（请参阅ANisus'answer）

事实证明，OP wheaties 确认 (in the comments) 它最初以 32 位运行（因此是这个答案），但随后意识到 18446744073709551615 是 0xffffffffffffffff (-1) 反正：见 @987654326 @answer;

【讨论】：

在 64 位机器上在 Varnish 之外运行我仍然可以看到它。它不会导致溢出恐慌，但它会返回-1，这几乎破坏了位的所有随机性。
@wheaties 好的，我在阅读 stackoverflow.com/a/16458451/6309 后提到了这种可能性
我有点不知道你们两个中的哪一个给出了答案。您实际上向我指出了这样一个事实，即我在 32 位设置中运行 Varnish，这表明它总是会出现 -1 而 ANisus 说的很明显，我只是根据 32 位系统的经验得出了错误的结论.
@wheaties 我用操场上的例子完成了 ANisus 的答案。
问题变了吗？我看不出这个答案与这个问题有什么关系。

【解决方案2】：

您的转化不会丢失转化中的任何信息。所有位都将保持不变。就是这样：

uint64(18446744073709551615) = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
int64(-1)                    = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

试试：

var x uint64 = 18446744073709551615 - 3

你将拥有y = -4。

var x uint64 = 18446744073709551615 - 3
var y int64 = int64(x)
fmt.Printf("%b\n", x)
fmt.Printf("%b or %d\n", y, y)

输出：

1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111100
-100 or -4

【讨论】：

我有点不知道你们两个中的哪一个给出答案。您正确地指出我错误地将 -1 解释为不是。然而，这种错误解释是在 32 位设置下运行 Varnish 的直接结果。我想我需要把它交给 VonC，但希望我能给你更多 +1。
18446744073709551615 是 0xffffffffffffffff
@Anonymous：感谢您的关注。添加了缺失的 F

【解决方案3】：

uint64 和 int64 类型都可以表示 2^64 个离散整数值。

两者的区别在于 uint64 只保存正整数（0 到 2^64-1），而 int64 保存负整数和正整数，使用 1 位来保存符号（-2^63 到 2^63 -1)。

正如其他人所说，如果您的生成器正在生成 0xffffffffffffffff，uint64 会将其表示为原始整数 (18,446,744,073,709,551,615)，而 int64 将解释 two's complement 值并返回 -1。

【讨论】：