lua - 在 Lua 中使用 32 位按位运算比较带符号的 64 位数

Question

我在 Redis 上使用 Lua，想比较两个有符号的 64 位数字，它们存储在两个 8 字节/字符串中。

如何使用 Redis 中可用的库比较它们？ http://redis.io/commands/EVAL#available-libraries

我想知道>/<和 ==检查。我认为这可能涉及为每个 64 位整数提取两个 32 位数字，并对它们进行一些巧妙的数学运算，但我不确定。

我有一些代码可以使它不那么抽象。 a0 , a1 , b0 , b1都是用于表示两个 64 位带符号整数 64 的 msb 和 lsb 的所有 32 位数字:

-- ...
local comp_int64s = function (a0, a1, b0, b1)
    local cmpres = 0
    -- TOOD: Real comparison
    return cmpres
end
local l, a0, a1, b0, b1
a0, l = bit.tobit(struct.unpack("I4", ARGV[1]))
a1, l = bit.tobit(struct.unpack("I4", ARGV[1], 5))
b0, l = bit.tobit(struct.unpack("I4", blob))
b1, l = bit.tobit(struct.unpack("I4", blob, 5))
print("Cmp result", comp_int64s(a0, a1, b0, b1))

编辑:添加代码

Answer 1

我想出了一个看起来很有效的方法。虽然有点丑。

第一步是比较前 32 位作为 2 个补码# MSB 符号位保留，所以数字保持正确的关系

-1  —> -1
0 —> 0
9223372036854775807 = 0x7fff ffff ffff ffff -> 0x7ffff ffff = 2147483647

因此返回 MSB 的结果，除非它们相等，然后需要检查 LSB。

我有几个案例来建立一些模式:

-1 = 0xffff ffff ffff ffff
-2 = 0xffff ffff ffff fffe
32 bit is:
-1 -> 0xffff ffff = -1
-2 -> 0xffff fffe = -2
-1 > -2 would be like -1 > -2 : GOOD

和

8589934591 = 0x0000 0001 ffff ffff
8589934590 = 0x0000 0001 ffff fffe
32 bit is:
8589934591 -> ffff ffff = -1
8589934590 -> ffff fffe = -2
8589934591 > 8589934590 would be -1 > -2 : GOOD

MSB 上的符号位无关紧要 b/c 负数与正数之间的关系相同。例如，无论符号位如何，0xff > 0xfe 的 lsb 值始终如此。

如果低 32 位的 MSB 不同怎么办？

0xff7f ffff 7fff ffff = -36,028,799,166,447,617
0xff7f ffff ffff ffff = -36,028,797,018,963,969
32 bit is:
-..799.. -> 0x7fff ffff = 2147483647
-..797.. -> 0xffff ffff = -1
-..799.. < -..797.. would be 2147483647 < -1 : BAD!

所以我们需要忽略低32位的符号位。由于无论符号如何，LSB 的关系都是相同的，只需使用 最低 32 位无符号适用于所有情况。

这意味着我想对 MSB 进行签名，对 LSB 进行未签名 - 因此将 LSB 的 I4 更改为 i4。还使 big endian 正式化并在 struct.unpack 调用中使用“>”:

-- ...
local comp_int64s = function (as0, au1, bs0, bu1)
    if as0 > bs0 then
        return 1
    elseif as0 < bs0 then
        return -1
    else
        -- msb's equal comparing lsbs - these are unsigned
        if au1 > bu1 then
            return 1
        elseif au1 < bu1 then
            return -1
        else
            return 0
        end
    end
end
local l, as0, au1, bs0, bu1
as0, l = bit.tobit(struct.unpack(">i4", ARGV[1]))
au1, l = bit.tobit(struct.unpack(">I4", ARGV[1], 5))
bs0, l = bit.tobit(struct.unpack(">i4", blob))
bu1, l = bit.tobit(struct.unpack(">I4", blob, 5))
print("Cmp result", comp_int64s(as0, au1, bs0, bu1))