将C ++类型int16_t转换为int64_t，而无需修改基础二进制文件

Question

我正在尝试为3D空间中的对象生成哈希码，以便可以使用二进制搜索算法在数组中快速找到它。

由于此数组中的每个对象都有一个唯一的XYZ位置，因此我认为可以使用这三个值来生成哈希码。 我使用以下代码尝试生成哈希代码。

int64_t generateCode(int16_t x, int16_t y, int16_t z) {
    int64_t hashCode = z;//Set Z bits.
    hashCode <<= 16;//Shift them 16 bits.
    hashCode |= y;//Set Y bits.
    hashCode <<= 16;//Shift them 16 bits.
    hashCode |= x;//Set X bits.
}

现在这就是我所知道的问题。 考虑以下代码安全性：

int16_t x = -1;
cout << "X: " << bitset<16>(x) << endl;//Prints the binary value of X.
int64_t y = x;//Set Y to X. This will automatically cast the types.
cout << "Y: " << bitset<64>(y) << endl;//Prints the binary value of Y.

该程序的输出如下：

X: 1111111111111111
Y: 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

它保留数字的数值，但更改基础二进制文件即可。 我不想修改该二进制文件，因此可以得到如下输出：

X: 1111111111111111
Y: 0000000000000000000000000000000000000000000000001111111111111111

这样，我便可以根据XYZ值创建唯一的哈希码，如下所示：

           Unused            X                 Y                 Z
HashCode: [0000000000000000][0000000000000000][0000000000000000][0000000000000000]

这将用于二进制搜索。

Answer 1

大多数编译器将理解并优化它以执行您实际想要的操作：

int16_t a[4] = { 0, z, y, x };
int64_t res;
memcpy(&res, a, sizeof(res));

（编译器将理解memcpy可以通过简单的64位内存操作来完成，而不是实际调用真正的memcpy ）

Answer 2

首先将int16_t转换为uint16_t ，然后将它们合并到uint64_t ，最后将其转换为int64_t ：

int64_t generateCode(int16_t x, int16_t y, int16_t z) {
    uint64_t hashCode = static_cast<uint16_t>(z);
    hashCode <<= 16;
    hashCode |= static_cast<uint16_t>(y);
    hashCode <<= 16;
    hashCode |= static_cast<uint16_t>(x);
    return static_cast<int64_t>(hashCode);
}

int16_t / int64_t类型将是二进制补码表示形式（C标准的7.2.1.1第1节要求这样做），因此将它们转换为相同大小的uint*_t将是按位无操作的。

Answer 3

尝试int64_t y = (uint16_t) x;

这是什么，它将确保添加的额外位是0而不是1，因为这是无符号的。 但是请确保您检查符号位。