检查是否至少设置了一点而不跳

Question

我试图找到一种有效的方法来检查整数是否为零而不跳动。

我有两个整数变量in和out。如果in为零，我希望out为零。如果in不为零，我想成为一个。

如果有帮助，我知道in将为零或2的幂（仅一个置位）。我也知道，最高位和最低位都没有设置。

我可以做的很明显：out = (in == 0 ? 0 : 1);但这意味着跳伞是很昂贵的。

我可以做类似out = (in * 0xFFFFFFFF) >> 63;的事情。这意味着我要避免的乘法和移位，但是我找不到办法。也许不可能。

还有其他方法我可以不跳而只使用按位运算符和算术吗？

谢谢

Answer 1

这在架构上会有所不同，但是代码不会编译为在Intel CPU上的跳转。

此代码：

int square(int in) {
    int out = (in != 0);
    return out;
}

编译为：

square(int):
    xor     eax, eax
    test    edi, edi
    setne   al
    ret

或：

square, COMDAT PROC
    xor      eax, eax
    test     ecx, ecx
    setne    al
    ret      0
square ENDP

由msvc，clang和gcc与O2组成：

• msvc：https://godbolt.org/g/Mfh2Qj
• c：https://godbolt.org/g/6p7kL1
• gcc：https://godbolt.org/g/vUM2Zv

这只是没有优化的跳转，您将永远不会做。

Answer 2

我还发现有必要这样做，将一个length-2数组索引为0（零值）和1（非零值）。

将int转换为bool，然后返回int。除了2018年之前的MSVC之外，这几乎不会在我尝试过的所有编译器（gcc，clang，最新的MSVC）上都起作用。我建议您检查汇编代码以确保在您的平台上。

int one_if_nonzero_else_zero(int value) { return (bool) value; }

编辑：这不能满足您的约束“仅使用按位运算符和算术”，但是此转换利用了程序集优化的优势，并且非常有效。

编辑：您的“显而易见”解决方案out = (in == 0 ? 0 : 1);产生的汇编代码与Jerry Jeremiah和我本人在gcc，clang和msvc上发布的解决方案相同。优化后不跳！我建议您使用它来保持清晰。

Answer 3

  

我有两个整数变量in和out。如果in为零，我想out为零。如果in不为零，我希望out为一。

尝试一下：

int in = ...;
int out = !!in;

Live Demo

C ++具有从int到bool的隐式转换，因此当in为0时，作为bool的{​​{1}}将是false ，否则为in。

然后true将是!false，而true将是!true。

然后false将是!true，而false将是!false。

然后，还有一个从true到bool的隐式转换，因此int作为true将为1，而int将为0

因此，false为0时out为0，否则为1。