Question

假设您有2个数字：

int x = 1;
int y = 2;

使用按位运算符，我如何表示x-y？

Answer 1

比较两个数字A和B的位时，有三个可能性。以下假定无符号数。

A == B：所有位都相同
A > B：这两个号码之间最重要的位置设置在A而不是B
A < B：这两个号码之间最重要的位置设置在B而不是A

代码可能如下所示

int getDifType(uint32_t A, uint32_t B)
{
  uint32_t bitMask = 0x8000000;
  // From MSB to LSB
  for (bitMask = 0x80000000; 0 != bitMask; bitMask >>= 1)
  {
    if (A & bitMask != B & bitMask)
      return (A & bitMask) - (B & bitMask);
  }
  // No difference found
  return 0;
}

Answer 2

您需要了解two's complement算术。加法，减法，否定，符号测试以及其他所有内容都由硬件使用按位运算完成，因此您绝对可以在C程序中完成。上面的维基百科链接应该教你解决问题所需要知道的一切。

Answer 3

您的第一步是仅使用按位运算符实现加法。在那之后，一切都应该很容易。从小做起 - 你需要做些什么才能实现00 + 00,01 + 01等？从那里开始。

Answer 4

您需要从最重要的一端开始检查以查找数字是否更大。该逻辑仅适用于非负整数。

int x,y;
//get x & y
unsigned int mask=1;           // make the mask 000..0001
mask=mask<<(8*sizeoF(int)-1);    // make the mask 1000..000

while(mask!=0)             
{
if(x & mask > y & mask)        
{printf("x greater");break;}
else if(y & mask > x & mask)
{printf("y greater");break;}
mask=mask>>1;                  // shift 1 in mask to the right
}

Answer 5

比较从左到右的位，寻找不同的最左边的位。假设机器是二进制补码，最高位确定符号，并且将具有与其他位相比的翻转比较感。这适用于任何两个补码机：

int compare(int x, int y) {
  unsigned int mask = ~0U - (~0U >> 1); // select left-most bit
  if (x & mask && ~y & mask)
    return -1; // x < 0 and y >= 0, therefore y > x
  else if (~x & mask && y & mask)
    return 1; // x >= 0 and y < 0, therefore x > y
  for (; mask; mask >>= 1) {
    if (x & mask && ~y & mask)
      return 1;
    else if (~x & mask && y & mask)
      return -1;
  }
  return 0;
}

[请注意，这在技术上不可移植。 C不保证有符号算术将是二进制补码。但是你很难在现代机器上找到行为不同的C实现。]

要了解其工作原理，请考虑首先比较两个无符号数，13d = 1101b和11d = 1011b。（为了简洁，我假设一个4位字的大小。）最左边的不同位是左边的第二个，前者设置了，而另一个没有。因此前一个数字更大。应该相当清楚，这个原则适用于所有无符号数。

现在，考虑两个补码。你通过补充比特并加一个来否定一个数字。因此，-1d = 1111b，-2d = 1110b，-3d = 1101b，-4d = 1100b等。您可以看到两个负数可以比较，就好像它们是无符号的一样。同样，也可以比较两个非负数，就像无符号一样。只有当这些迹象不同时，我们才能考虑它们 - 但如果它们不同，那么这种比较是微不足道的！

如何使用按位运算符表示否定，C

5 个答案: