前言

前几天写了一篇关于c#位操作，c#位运算基本概念与计算过程

最后提到一个实际问题

  • 需求：C# 用两个short，一个int32拼成一个long型

  • 要求：现在有两个short和一个int，需要拼成一个long型，高16位用short，中间32位用int，最低16位用另外一个short

    https://bbs.csdn.net/topics/392202825?page=1

  • 答案：((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB=longResult

  • 我提出的疑问：能不能根据longResult反推出shortA、intA、shortB

  • 我当时的回答：是一个极其错误的答案，原文片段如下

    那么疑问来了可以通过longResult返推出shortA，shortB，intA。当然是不能这是直接相加。

    返回不应该用这种组合字符串的方式

    ((long)shortA << 48 ) 16位二进制0或1的字符串

    ((long)intA << 16) 32位二进制0或1的字符串

    shortB 16位二进制0或1的字符串

    将这三个字符串拼接成64位二进制字符串，再将这个64位二进制字符串转成一个long

    当然这种方式得到的结果是没毛病的，分割二进制的位数，对应去设置0或1。但是做法太草率，没有动脑筋，这种做法效率太低。

    正确的做法根据longResult算出shortA、intA、shortB也是要用位运算的。

1.为什么我要记录下来

有很多最基本的知识点，没有了解到，在遇到错误的时候，会走不少弯路，浪费很多不应该浪费的时间。说简单点，基础知识不牢固，工作效率低。

比如：一个二进制数的第一位是从左边开始算，还是从右边开始算起？

我深信读到这里的人，至少有一部分人不知道。当然，我也是属于这一部分人。（我并不想直接说出答案，可能会猜到有点人打开了百度）

为什么要记录下来？因为今天提交了一段垃圾代码关于整型合并的相互转换。领导看了，很沉默，不说话，发了篇文章给我，让我看，修改一下。其实我提交那段垃圾代码的时候心里就很没底悬得慌，感觉这样做很不合适。学而时习之，温故而知新。

2.两个short一个int如何合并一个long？

需求：

高16位用short，中间32位用int，最低16位用另外一个short。

答案：((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB

具体的计算过程是这样的

距离shortA 是 17，intA是8，shortB是20

17是short类型 16位的二进制

0000	0000	0001	0001

8是int类型 32位的二进制

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

20是short类型 16位的二进制

0000	0000	0001	0100

从这个三个二进制就可以得出long类型的64位二进制,long值是4785074604605460

0000	0000	0001	0001

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

0000	0000	0001	0100

step1：将shortA 17的二进制左位移48位也就是这个long类型最左边16位（17一定要先转成long再左位移,一定要记住这一点）

(long)17<<48 的结果是4785074604081152 17乘以2的48次方法

2的49次方（第一个1在49位）加上2的53次方（第二个1在53位）

17的64位二进制

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0001	0001

向左移动48位后

0000	0000	0001	0001

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

step2：8的二进制左移16位，（long）8<<16的结果是：524588

8的64位二进制

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

向左移动16位后

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

step3 ：

(long)17<<48 +（long)8<<16 =4785074604081152 +524588

有效位数已经占满了前48位，剩下的有效16位就是20

最终的结果就是

((long)8<<16)+((long)17<<48)+20 =4785074604605460

3.根据long如何反推出合并前的两个short和一个int

完美三部曲，干就完事了。

step1：首先要获取前16位有效值shortA

我们已经知道了longResult 4785074604605460的64位二进制

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0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

0000	0000	0001	0100

将这个long类型往右移动48位得到的64位二进制，也就是16位有效值shortA，这个short就是17

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0001	0001

longResult >>48完美得到shortA的值17,右位移也就是longResult整除2的48次方

shortA =（short)(longResult<<48)

step2：然后获取中间32位intA的值，先将这个longResult右位移16位，得到后48位有效值

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0001	0001

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

现在要取的后面32位有效值才是intA的值，再将(longResult>>16)&0xFFFFFFFF，做逻辑与运算，0xFFFFFFFF（4294967295，这是一个UInt32类型，有效位的32位全部是1）的64位二进制

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

1111	1111	1111	1111

1111	1111	1111	1111

与运算的规则1&1=1 、1&0=0、0&0=0，所以对后48位有效值做完逻辑与运算，就得到有效32位的intA

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	1000

intA=(int)((longResult>>16)&0xFFFFFFFF)

intA的最终结果就是8

step3：最后获取最右边16位的shortB（将前面48位都变成0），只需要做一次与运算就可以，longResult做与运算的对象是0xFFFF（65535），有效16位全部都是1，二进制如下

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

1111	1111	1111	1111

1111	1111	1111	1111

longResult&0xFFFF的最终结果就是20

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0000	0000

0000	0000	0001	0100

shortB=(short)(longResult&0xFFFF)=20；

4.总结

高16位用short，中间32位用int，最低16位用另外一个short。

longResult=((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB

根据longResult获取前16位shortA，中间32位intA，后16位shortB

shortA=(short)(longResult>>48)

intA=(int)((longResult>>16)&0xFFFFFFFF)

shortB=(short)(longResult&0xFFFF)

那么

想用一个byte存两个数，如何相互转换？

如何获取和设置一个int的二进制位？

知道计算过程和位运算的基本概念，这些问题就非常简单，会者不难，难者不会。

有兴趣关注一下我的个人公众号，谢谢

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