java为什么允许对nextLong（）的底部字进行签名？

Question

java.util.Random类有一个方法nextLong（），它自己调用next（32），返回一个随机有符号整数

public long nextLong() {
    // it's okay that the bottom word remains signed.
    return ((long)(next(32)) << 32) + next(32);
}

为什么保持底部单词的签名不会影响随机生成的数字的质量？当构造一个例子时，如果底部字为负值，则生成的长值中间的位被归零。p>

final long INTEGER_MASK = 0xFFFFFFFFL;

int upper = Integer.MAX_VALUE;
int bottom = -1;

System.out.printf("%14s %64s%n","Upper:",Long.toBinaryString(((long)upper << 32)));
System.out.printf("%14s %64s%n","Lower:",Long.toBinaryString((long)bottom));

System.out.printf("%14s %64s%n"," Lower Masked:",Long.toBinaryString(((long)bottom)& INTEGER_MASK));

long result = ((long)upper << 32) + bottom;
System.out.printf("%14s %64s%n","Result:",Long.toBinaryString(result));

//Proper
long resultMasked = ((long)upper << 32) + (((long)bottom & INTEGER_MASK));
System.out.printf("%14s %64s%n%n","Masked",Long.toBinaryString(resultMasked));


Upper:  111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000
Lower: 1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111
Lower Mask:                                    1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111    
Result: 111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1110_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111
Masked  111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111

目前，较低的字贡献33位，而较高的字只有32位。即使由于32位移位，上面的字是负数，它也不会环绕。我知道javadocs声明：

Because class {@code Random} uses a seed with only 48 bits, this algorithm will not return all possible {@code long} values.

在这种情况下，这可能不是有害的，但例如，gmu的MersenneTwister实现正好使用这个函数调用。这不会影响生成的随机数的质量吗？我错过了什么

Answer 1

Currently the lower word contributes 33 bits while the upper only has 32 bits.

...

What am I missing here?

正如Jacob G所指出的，低位字贡献32位。不是33位。32位整数（粗略地说）是31位精度加上一个符号位

在这种情况下，我们只是把这31+1位当作位。那么代码是怎么做的，把两个由32个均匀分布的“随机”位组成的序列，连接在一起，得到一个由64个均匀分布的“随机”位组成的序列。。。然后以long的形式返回