PHP 中的无符号右移 / 零填充右移 / >>> （相当于 Java/JavaScript）

Question

在将其标记为重复之前，请阅读下文并检查 ~~my code~~ * my updated code!

所以我的问题是，我必须实现 Java/JavaScript '>>>'（无符号右移/零填充右移），但我无法使其以完全相同的方式工作。

我选择了我在 SO 和网络上找到的 11 个最有希望的实现（链接作为代码中的注释添加）并添加了一些测试用例。不幸的是，NONE 函数对所有测试返回了与 Java/JS 相同的响应。 （可能其中一些只适用于32位系统）

Live Code + JS+PHP 结果演示（点击运行）：
~~http://phpfiddle.org/main/code/bcv7-bs2q~~ *
http://phpfiddle.org/main/code/dpkw-rxfe

最接近的函数是：

// 
function shr9($a,$b) { 
    if($a>=0) return $a>>$b;
    if($b==0) return (($a>>1)&0x7fffffff)*2+(($a>>$b)&1);
    return ((~$a)>>$b)^(0x7fffffff>>($b-1)); 
}

和

// 
function shr11($a, $b) { 
    if ($b > 32 || $b < -32) {
        $m = (int)($b/32);
        $b = $b-($m*32);
    }

    if ($b < 0)
        $b = 32 + $b;

    if ($a < 0) 
    { 
        $a = ($a >> 1); 
        $a &= 2147483647; 
        $a |= 0x40000000; 
        $a = ($a >> ($b - 1)); 
    } else { 
        $a = ($a >> $b); 
    } 
    return $a; 
}

不幸的是，shr9 在 ~~(-10 >>> -3) 和~~ * (32 >> 32) 上失败了，但是只有通过 (-3 >>> 0); shr11 在 (-3 >>> 0) 和 (32 >>> 32) 上失败。

测试用例：

         0 >>> 3    == 0 
         3 >>> 0    == 3 
         0 >>> -3   == 0 
        -3 >>> 0    == 4294967293 (in JS); -3 (in Java)  
        10 >>> 3    == 1 
        10 >>> -3   == 0 
       -10 >>> 3    == 536870910 
       -10 >>> -3   == 7 
-672461345 >>> 25   == 107 
        32 >>> 32   == 32 
       128 >>> 128  == 128

编辑：我发现 -3 >>> 0 仅在 JavaScript （为什么？） 中等于 4294967293，但在 [=65] =]，它等于 -3。不幸的是，这并没有改变我仍然无法获得任何功能来通过所有测试的事实。

*大更新：

自 PHP 7 起，负数位移位被认为是无效的，并导致：“致命错误：未捕获的 ArithmeticError：负数位移位 ” .据此，我认为我们不必通过那些测试，所以我更新了问题和代码。

Answer 1

因为我真的没有想法，所以我克隆了 Chromium V8 引擎和 Mozilla Central 存储库以获取 SpiderMonkey。我开始寻找 JS >>> 运算符，最后在 Mozilla 的代码中，我找到了一个将近 20 年的文件（从 1997 年开始），js/src/tests/ecma/Expressions/11.7.3.js，其中包含用于测试的无运算符代码 "zero-filling bitwise right shift operation"。在 PHP 重写后，这段代码通过了所有测试。

[LiveDemo]

<?php

function ToInteger( $n ) {
  $sign = ( $n < 0 ) ? -1 : 1;

  if ( $n != $n ) {
    return 0;
  }
  if ( abs( $n ) == 0 || abs( $n ) == INF ) {
    return $n;
  }
  return intval( $sign * floor(abs($n)) );
}

function ToInt32( $n ) {
  $sign = ( $n < 0 ) ? -1 : 1;

  if ( abs( $n ) == 0 || abs( $n ) == INF) {
    return 0;
  }

  $n = ($sign * floor( abs($n) )) % pow(2,32);
  $n = ( $n >= pow(2,31) ) ? $n - pow(2,32) : $n;

  return ( $n );
}

function ToUint32( $n ) {
  $sign = ( $n < 0 ) ? -1 : 1;

  if ( abs( $n ) == 0 || abs( $n ) == INF) {
    return 0;
  }

  $n = $sign * floor( abs($n) );
  $n = $n % pow(2,32);

  if ( $n < 0 ){
    $n += pow(2,32);
  }

  return ( $n );
}

function ToUint16( $n ) {
  $sign = ( $n < 0 ) ? -1 : 1;

  if ( abs( $n ) == 0 || abs( $n ) == INF) {
    return 0;
  }

  $n = ( $sign * floor( abs($n) ) ) % pow(2,16);

  if ($n <0) {
    $n += pow(2,16);
  }

  return ( $n );
}

function Mask( $b, $n ) {
  $b = ToUint32BitString( $b );
  $b = substr( $b, strlen($b) - $n );
  $b = ToUint32Decimal( $b );
  return ( $b );
}

function ToUint32BitString( $n ) {
  $b = "";
  for ( $p = 31; $p >=0; $p-- ) {
    if ( $n >= pow(2,$p) ) {
      $b .= "1";
      $n -= pow(2,$p);
    } else {
      $b .= "0";
    }
  }
  return $b;
}

function ToInt32BitString( $n ) {
  $b = "";
  $sign = ( $n < 0 ) ? -1 : 1;

  $b .= ( $sign == 1 ) ? "0" : "1";

  for ( $p = 30; $p >=0; $p-- ) {
    if ( ($sign == 1 ) ? $sign * $n >= pow(2, $p) : $sign * $n > pow(2,$p) ) {
      $b .= ( $sign == 1 ) ? "1" : "0";
      $n -= $sign * pow( 2, $p );
    } else {
      $b .= ( $sign == 1 ) ? "0" : "1";
    }
  }

  return $b;
}

function ToInt32Decimal( $bin ) {
  $r = 0;
  $sign;

  if ( intval($bin[0]) == 0 ) {
    $sign = 1;
    $r = 0;
  } else {
    $sign = -1;
    $r = -(pow(2,31));
  }

  for ( $j = 0; $j < 31; $j++ ) {
    $r += pow( 2, $j ) * intval($bin[31-$j]);
  }

  return $r;
}

function ToUint32Decimal( $bin ) {
  $r = 0;


  for ( $l = strlen($bin); $l < 32; $l++ ) {
    $bin = "0" . $bin;
  }

  for ( $j = 0; $j < 32; $j++ ) {
    $r += pow( 2, $j ) * intval($bin[31-$j]);

  }

  return $r;
}

function RShift( $s, $a ) {
  $s = ToUint32BitString( $s );
  for ( $z = 0; $z < $a; $z++ ) {
    $s = "0" . $s;
  }
  $s = substr( $s, 0, strlen($s) - $a );

  return ToUint32Decimal($s);
}

function UnsignedRightShift( $s, $a ) {
  $s = ToUint32( $s );
  $a = ToUint32( $a );
  $a = Mask( $a, 5 );
  return ( RShift( $s, $a ) );
}

使用示例： UnsignedRightShift(10, 3); ( = 10 >>> 3 )

免责声明：我知道这甚至不接近 "professional" 解决方案，性能很差（4.33 秒，110,000 次循环；有问题的函数完成 ~0.04 秒，110,000 次循环), 也许这个片段中甚至还有一些不必要的功能，但目前我只有时间逐行实现它。如果有人有更好的解决方案、更好的性能或更清晰的代码，我将非常高兴。

Answer 2

在研究了问题中的两个函数（"shr9"和"shr11"）和merging/tweaking好的部分之后，我终于找到了解决方案。所有测试都通过了（我什至在演示中添加了更多），它也适用于负数的班次。

[Live Demo]

function unsignedRightShift($a, $b) {
    if ($b >= 32 || $b < -32) {
        $m = (int)($b/32);
        $b = $b-($m*32);
    }

    if ($b < 0) {
        $b = 32 + $b;
    }

    if ($b == 0) {
        return (($a>>1)&0x7fffffff)*2+(($a>>$b)&1);
    }

    if ($a < 0) 
    { 
        $a = ($a >> 1); 
        $a &= 0x7fffffff; 
        $a |= 0x40000000; 
        $a = ($a >> ($b - 1)); 
    } else { 
        $a = ($a >> $b); 
    } 
    return $a; 
}

此代码不仅准确，而且速度很快。
基准测试结果：100000 次循环：0.25 秒
基准测试：http://phpfiddle.org/main/code/mj68-1s7e

PHP 中的无符号右移 / 零填充右移 / >>> （相当于 Java/JavaScript）

Unsigned Right Shift / Zero-fill Right Shift / >>> in PHP (Java/JavaScript equivalent)

javascript

php

java

bit-manipulation

bit-shift