PHP的二进制位移操作

阿里狼

　　PHP主要是设计于文本操作的，其实PHP不适合做数学运算，效率也不高，不过因为这次的项目中有个东西必须使用到二进制位移操作，在PHP上面遇到了一些麻烦。
　　因为PHP只有32位有符号整数，没有64位长整型，也没有无符号整数。其整型的范围是-231-1～231，超出这个范围的，将被解释为浮点数。因此，0xFFFFFFFF，直接打印，显示的是4294967295，及232：

>> 0xFFFFFFFFF
4294967295
>>  gettype(0xFFFFFFFF)
'double'

　　而在32位有符号整型中，0xFFFFFFFF应表示-1：

>> (int)0xFFFFFFFFF
-1

　　而PHP不支持浮点数的二进制位移操作，如果要进行，会先转换为整型，最后的结果，也将按照整型来返回：

>> 1 << 31
-2147483648
>> 1 << 30
1073741824
>> 1 << 32
1
>> 0xFFFFFFFF >> 1
-1
　　同时PHP的向右位移操作，高位会填充符号位，而且PHP没有提供类似Java的>>>来强制填充0：

>> 1 << 32
1
>> 0xFFFFFFFF >> 1
-1
>> 0xFFFFFFFF >> 2
-1
>> 0xFFFFFFFF >> 3
-1
>> 0xFFFFFFFF >> 31
-1

　　如何解决这个问题呢，我考虑过使用BCMath数学函数库，直接处理字符串表示的整数，或者是GMP/BigInt扩展等。不过我想既然使用字符串，那么我可以字符串地彻底一些，把数字转换成32个二进制的字符串，再手工填充0，最后转换回来。
　　不知道哪位有更好的方法，请告诉我。
　　代码如下：
（另外，其实代码可以扩展为任意位2进制的位移操作，这里我没有做）

• <?php
  
• /**  
  
• * 无符号32位右移
  
• * @param mixed $x 要进行操作的数字，如果是字符串，必须是十进制形式
  
• * @param string $bits 右移位数
  
• * @return mixed 结果，如果超出整型范围将返回浮点数
  
• */
  
• function shr32($x, $bits){   
  
•     // 位移量超出范围的两种情况   
  
•     if($bits <= 0){   
  
•         return $x;   
  
•     }
  
•     if($bits >= 32){   
  
•         return 0;   
  
•     }
  
•     //转换成代表二进制数字的字符串   
  
•     $bin = decbin($x);   
  
•     $l = strlen($bin);   
  
•     //字符串长度超出则截取底32位，长度不够，则填充高位为0到32位   
  
•     if($l > 32){   
  
•         $bin = substr($bin, $l - 32, 32);   
  
•     }elseif($l < 32){   
  
•         $bin = str_pad($bin, 32, '0', STR_PAD_LEFT);   
  
•     }
  
•     //取出要移动的位数，并在左边填充0   
  
•     return bindec(str_pad(substr($bin, 0, 32 - $bits), 32, '0', STR_PAD_LEFT));   
  
• }
  
• /**  
  
• * 无符号32位左移
  
• * @param mixed $x 要进行操作的数字，如果是字符串，必须是十进制形式
  
• * @param string $bits 左移位数
  
• * @return mixed 结果，如果超出整型范围将返回浮点数
  
• */
  
• function shl32 ($x, $bits){   
  
•     // 位移量超出范围的两种情况   
  
•     if($bits <= 0){   
  
•         return $x;   
  
•     }
  
•     if($bits >= 32){   
  
•         return 0;   
  
•     }
  
•     //转换成代表二进制数字的字符串   
  
•     $bin = decbin($x);   
  
•     $l = strlen($bin);   
  
•     //字符串长度超出则截取底32位，长度不够，则填充高位为0到32位   
  
•     if($l > 32){   
  
•         $bin = substr($bin, $l - 32, 32);   
  
•     }elseif($l < 32){   
  
•         $bin = str_pad($bin, 32, '0', STR_PAD_LEFT);   
  
•     }
  
•     //取出要移动的位数，并在右边填充0   
  
•     return bindec(str_pad(substr($bin, $bits), 32, '0', STR_PAD_RIGHT));   
  
• }
  
• ?>