将 int16_t 存储在 uint64_t 中答案

【问题标题】：Storing int16_t's in uint64_t's将 int16_t 存储在 uint64_t 中
【发布时间】：2017-10-15 00:05:42
【问题描述】：

所以我有 4 个 uint16_t，我试图将它们存储在一个 uint64_t 中。我想我有这个工作。

uint64_t encode(int16_t A, int16_t B, int16_t C, int16_t D){
    return (uint64_t)((uint16_t) A) << 48
         | (uint64_t)((uint16_t) B) << 32
         | (uint64_t)((uint16_t) C) << 16
         | (uint64_t)((uint16_t) D) <<  0;
}

int main(){

    int16_t A1 = -32000;
    int16_t B1 = -31000;
    int16_t C1 = 16004;
    int16_t D1 = 16007;

    uint16_t A2 = 32000;
    uint16_t B2 = 15000;
    uint16_t C2 = -4;
    uint16_t D2 = -7;

    uint64_t E = encode(A1, B1, C1, D1)
               + encode(A2, B2, C2, D2);

    printf("%d\n", (int16_t)((E >> 48)));
    printf("%d\n", (int16_t)((E >> 32)));
    printf("%d\n", (int16_t)((E >> 16)));
    printf("%d\n", (int16_t)((E >>  0)));
}

我已经能够对 4 个 int16_t 进行编码，然后使用这种方法将它们取回。现在，我想将两个编码形式加在一起，对它们进行解码，然后返回原始操作。我似乎被 1 个错误弄得一团糟。

我这里的输出是 0、-15999、16001、16000。两个输出正确（0 和 16000），两个输出差一。

我会注意到我曾尝试先将 int16_t 转换为 uint16_t（添加 32768），但没有成功。

【问题讨论】：

标签： c unsigned signed stdint

【解决方案1】：

您正在从一个号码到另一个号码。就像您将十进制数 1 和 9 编码为 19，2 和 3 编码为 23 然后将它们加在一起：19 + 23 = 42，但 1 + 2 = 3。所以最高位是“减一”。

即使您想避免完全拆包，您仍然可以执行以下操作：

result = 
  ((a&0xffff0000ffff0000 + b&0xffff0000ffff0000) & 0xffff0000ffff0000) |
   (a&0x0000ffff0000ffff + b&0x0000ffff0000ffff) & 0x0000ffff0000ffff))

...分两步执行以避免不适当的进位。

【讨论】：

是的，你是对的。起初我以为我会避免这个进位问题，因为我的数字从未超过 16 位值的真实范围，但现在我发现这是错误的。
是的，这可能是二进制补码因子？例如。 -1 + -1 = 65535 + 65535 = 131070，其中 mod 65536 = 65534，-2 的二进制补码。所以不是一个截断的答案。但计算时有进位。