Question

为什么以下C代码不能用于为负数返回-1，为0返回0，为正数返回1？

(((x >> 31) ^ -1) + 1) | (!x ^ 1);

具体来说，当我传入负数时，它返回1.虽然看起来我有一个负数（即31位移位后最低有效位为1），但是它与-1进行异或运算会给我-2（即所有1和最低有效位的0），加1会使它为-1。

Answer 1

>>通常会对签名数据进行算术移位，因此((-1) >> 31) == (-1)与您的假设相反。正如其他人所指出的那样，标准并不能保证这一点，但在现代系统中很可能是这样。在任何情况下，要小心这种类型的钻头。如果可移植性是一个问题或速度不是，你应该以不同的方式。有关一些想法，请参阅Is there a standard sign function (signum, sgn) in C/C++?。

Answer 2

根据C99标准，如果x为负，则x >> n的结果是实现定义的。所以你遇到问题的原因取决于你的编译器和架构。

但是，当你移动它时，x很可能是符号扩展，即重复最高位以保持符号与操作数相同。这是我的编译器发生的事情。因此，对于任何负数，x >> 31为-1。此外，对于任何非零数字!x都是0（即假）。这适用于假设x是32位整数。如果使x成为unsigned int，它应该可以工作，但请考虑以下替代方法：

(x < 0) ? -1 : ((x > 0) ? 1 : 0)

我认为这有点不那么神秘了。

这是一个程序，您可以使用它来查看您的表达式正在做什么

#include <stdio.h>
#define EVALUATE(x)     printf("%s = %d\n", #x, x)
int main(int argc, char** argv)
{
    unsigned        int x = 51;

    EVALUATE(x >> 31);
    EVALUATE(((x >> 31) ^ -1));
    EVALUATE(((x >> 31) ^ -1) + 1);
    EVALUATE(!x);
    EVALUATE(!x ^ 1);
    EVALUATE((((x >> 31) ^ -1) + 1) | (!x ^ 1));
    return 0;
}

位操作 - 指示有符号整数的符号

2 个答案: