Question

我尝试仅使用按位运算符来实现符号函数。我知道如果我只想提取有符号整数的符号位，我可以这样做：(x >> 31) & 1。

另外，我知道条件可以写成布尔表达式：

相当于if(x) a=y else a=z的

a = x ? y:z可以改写为：

a=( (x<<31) << 31 ) & y + ( !x << 31) >> 31) & z，假设x = 1或0。

这个问题有点棘手，因为我有3个条件场景：
如果为正则返回1，如果为零则返回0，如果为负则返回-1。

我认为为了正确执行此操作，我需要使用!运算符以及!0x<nonzero #>=0，!0x0=1，!0x1=0这一事实。

所以我想出了类似的东西，这是不正确的：

/*                                                                              
 * sign - return 1 if positive, 0 if zero, and -1 if negative                   
 *  Examples: sign(130) = 1                                                     
 *            sign(-23) = -1                                                    
 *  Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>                                                                          
 */
int sign(int x) {
    return (x>>31) & -1 ) + ( !( !x >> 31 ) & 1;
}

我想我已经完成了所有的工作但不太确定如何将它们放在一起。任何帮助表示赞赏。

谢谢。

Answer 1

bit hacks page表示这个表达式：

sign = (v != 0) | (v >> 31);

可以在没有!=的情况下重写它：

sign = (!!v) | (v >> 31);

（demo on ideone）。

我更喜欢这种不使用位操作的表达式（来自同一页面）。

sign = (v > 0) - (v < 0);

Answer 2

如果右移是二进制的，而不是算术的，那么这个也有效：

unsigned int x;
static_assert (sizeof(x) == 4);

(~ (!!x)) + 1 + ( ( (x+0x7FFFFFFF) & 0x80000000 )  >> 30 )

或

(~ (!!x)) + 1 + ( ( !!( (x+0x7FFFFFFF) & 0x80000000 ) ) << 1 )

说明：

(~ (!!x)) + 1给出0表示x == 0，否则为-1。

( ( (x+0x7FFFFFFF) & 0x80000000 ) >> 30 )为x> 0提供2，否则为0。

C中的符号函数仅使用位运算符

2 个答案: