【问题标题】：64-bit NS_OPTIONS bitmask64 位 NS_OPTIONS 位掩码
【发布时间】：2015-11-24 21:38:30
【问题描述】：

上下文

我正在使用NS_OPTIONS 宏来创建位掩码。我已经为它分配了NSInteger 的类型，因为我是在 64 位平台上构建的，所以应该总共有 63 个“插槽”可以使用（64 位减去一个用于签名的位）。

这里是枚举：

typedef NS_OPTIONS(NSInteger, LPSVGOPlugin) {
    LPSVGOPluginNone                            = 0,
    LPSVGOPluginCleanupAttrs                    = 1 << 0,
    LPSVGOPluginRemoveDoctype                   = 1 << 1,
    LPSVGOPluginRemoveXMLProcInst               = 1 << 2,
    LPSVGOPluginRemoveComments                  = 1 << 3,
    LPSVGOPluginRemoveMetadata                  = 1 << 4,
    LPSVGOPluginRemoveTitle                     = 1 << 5,
    LPSVGOPluginRemoveDesc                      = 1 << 6,
    LPSVGOPluginRemoveUselessDefs               = 1 << 7,
    LPSVGOPluginRemoveEditorsNSData             = 1 << 8,
    LPSVGOPluginRemoveEmptyAttrs                = 1 << 9,
    LPSVGOPluginRemoveHiddenElems               = 1 << 10,
    LPSVGOPluginRemoveEmptyText                 = 1 << 11,
    LPSVGOPluginRemoveEmptyContainers           = 1 << 12,
    LPSVGOPluginRemoveViewBox                   = 1 << 13,
    LPSVGOPluginCleanupEnableBackground         = 1 << 14,
    LPSVGOPluginMinifyStyles                    = 1 << 15,
    LPSVGOPluginConvertStyleToAttrs             = 1 << 16,
    LPSVGOPluginConvertColors                   = 1 << 17,
    LPSVGOPluginConvertPathData                 = 1 << 18,
    LPSVGOPluginConvertTransform                = 1 << 19,
    LPSVGOPluginRemoveUnknownsAndDefaults       = 1 << 20,
    LPSVGOPluginRemoveNonInheritableGroupAttrs  = 1 << 21,
    LPSVGOPluginRemoveUselessStrokeAndFill      = 1 << 22,
    LPSVGOPluginRemoveUnusedNS                  = 1 << 23,
    LPSVGOPluginCleanupIDs                      = 1 << 24,
    LPSVGOPluginCleanupNumericValues            = 1 << 25,
    LPSVGOPluginMoveElemsAttrsToGroup           = 1 << 26,
    LPSVGOPluginMoveGroupAttrsToElems           = 1 << 27,
    LPSVGOPluginCollapseGroups                  = 1 << 28,
    LPSVGOPluginRemoveRasterImages              = 1 << 29,
    LPSVGOPluginMergePaths                      = 1 << 30,
    LPSVGOPluginConvertShapeToPath              = 1 << 31,
    LPSVGOPluginSortAttrs                       = 1 << 32,
    LPSVGOPluginTransformsWithOnePath           = 1 << 33,
    LPSVGOPluginRemoveDimensions                = 1 << 34,
    LPSVGOPluginRemoveAttrs                     = 1 << 35,
    LPSVGOPluginAddClassesToSVGElement          = 1 << 36,
    LPSVGOPluginRemoveStyleElement              = 1 << 37
};

顶部的值是左移 37 位，远低于我应该可用的 63 位。

问题

我从该枚举中创建一个掩码，如下所示：

LPSVGOPlugin defaultPluginMask = LPSVGOPluginNone;
        defaultPluginMask = (LPSVGOPluginCleanupAttrs
                               |LPSVGOPluginRemoveDoctype
                               |LPSVGOPluginRemoveXMLProcInst
                               |LPSVGOPluginRemoveComments
                               |LPSVGOPluginRemoveMetadata
                               |LPSVGOPluginRemoveDesc
                               |LPSVGOPluginRemoveUselessDefs
                               |LPSVGOPluginRemoveEditorsNSData
                               |LPSVGOPluginRemoveEmptyAttrs
                               |LPSVGOPluginRemoveHiddenElems
                               |LPSVGOPluginRemoveEmptyText
                               |LPSVGOPluginRemoveEmptyContainers
                               |LPSVGOPluginCleanupEnableBackground
                               |LPSVGOPluginMinifyStyles
                               |LPSVGOPluginConvertStyleToAttrs
                               |LPSVGOPluginConvertColors
                               |LPSVGOPluginConvertPathData
                               |LPSVGOPluginConvertTransform
                               |LPSVGOPluginRemoveUnknownsAndDefaults
                               |LPSVGOPluginRemoveNonInheritableGroupAttrs
                               |LPSVGOPluginRemoveUselessStrokeAndFill
                               |LPSVGOPluginRemoveUnusedNS
                               |LPSVGOPluginCleanupIDs
                               |LPSVGOPluginCleanupNumericValues
                               |LPSVGOPluginMoveElemsAttrsToGroup
                               |LPSVGOPluginMoveGroupAttrsToElems
                               |LPSVGOPluginCollapseGroups
                               |LPSVGOPluginMergePaths
                               |LPSVGOPluginConvertShapeToPath
                               );

当我使用这个记录defaultPluginMask 的值时：

NSLog(@"maskValue: %li", (long)defaultPluginMask);

结果是-536879137。一旦我从掩码中删除最后一个掩码添加 (LPSVGOPluginConvertShapeToPath)，我就会得到一个正值：1610604511

至关重要的是，LPSVGOPluginConvertShapeToPath 左移了 31 位，这将是 32 位 NSInteger 中的最大位位置。但是如果我使用sizeof() 记录defaultPluginMask 的大小，它会报告它为8 字节，这意味着它应该是64 位。

我有点（哈！）困惑。我是否犯了一个我没有看到的基本错误？

【问题讨论】：

当移位 32 位或更多位时，使用1ULL << 32
做到了！非常感谢。如果您将其写为官方答案并添加一些关于为什么需要 ULL 的背景（我查了一下，但将来查看此线程的人将从快速解释中受益），我会标记作为答案。
使用stdint.h 类型和宏。也使用inttypes.hprintf 转换说明符。 %li 采用 long 不保证超过 32 位。

标签： objective-c c cocoa enums bitmask

【解决方案1】：

对于long数据类型，C标准规定最小范围是-2147483648到2147483647，即使用32 bits，包括符号位。

即使为64 bits 平台编译，也不能保证long 变量将在64 bits 上表示。为确保其具有最小的64 bits 存储空间，应使用long long。正如@Olaf 建议的那样，要精确指定存储大小，可以使用stdint.h 类型（例如int64_t）。

但在您的情况下，上述观察结果似乎不是问题的根源（如果 NSInteger 和 long 大小 >= 8 字节）。

问题是要移动的值1 是一个适合 32 位的整数文字，并将按原样存储（如果它不适合 32 位，例如 50 亿，它将存储在64 位）。 1 << 31 将是一个有符号的 32 位整数，1 正好在符号位置，所以是一个负数。如果稍后将其分配给 64 位有符号整数变量，则符号位将被扩展（二进制补码表示）。

这可以从您的案例中观察到的值看出，这些值在 64 位上以十六进制表示：

 -536879137  =>  ffffffffdfffdfdf   - when 1 << 31 is present
 1610604511  =>          5fffdfdf   - when 1 << 31 is removed

下面我做了一个小实验，看看这个“边界”附近会发生什么（应该注意，从1 << 32 和1 << 33 获得的值是未定义的行为 - 移动存储大小，这在其他平台上可能碰巧给出与1 << 0 和1 << 1 相同的结果。

printf("%d %d %d %d\n", sizeof(int), sizeof(long), sizeof(long long), sizeof(void*)); 
// Prints: 4 4 8 8, running on an Windows 64-bit, compiled with gcc from MinGW
long long a[9] = {
    1   << 30, //  1073741824         40000000
    1LL << 30, //  1073741824         40000000
    1   << 31, // -2147483648 ffffffff80000000
    1LL << 31, //  2147483648         80000000
    1   << 32, //           0                0
    1LL << 32, //  4294967296        100000000
    1   << 33, //           0                0
    1LL << 33, //  8589934592        200000000
    5000000000,//  5000000000        12a05f200
};
// Prints of this loop are in the comments above
for (int i = 0; i < 9; i++)
    printf("%12lli %16llx\n", a[i], a[i]);

解决方案：如果打算将整数文字直接用于其结果不适合该文字的存储大小的操作，则必须使用以下后缀：

u/U 用于unsigned（如果需要）
l/L 为long
ll/LL 为long long

问题中的问题可以通过将LL 后缀应用于这些元素来解决：

LPSVGOPluginConvertShapeToPath              = 1LL << 31,
LPSVGOPluginSortAttrs                       = 1LL << 32,
LPSVGOPluginTransformsWithOnePath           = 1LL << 33,
LPSVGOPluginRemoveDimensions                = 1LL << 34,
LPSVGOPluginRemoveAttrs                     = 1LL << 35,
LPSVGOPluginAddClassesToSVGElement          = 1LL << 36,
LPSVGOPluginRemoveStyleElement              = 1LL << 37

【讨论】：