使整数均匀

Question

有时我需要确定某个整数是偶数。因此，我可以使用以下代码：

int number = /* magic initialization here */;

// make sure the number is even
if ( number % 2 != 0 ) {
    number--;
}

但这似乎不是非常有效最有效的方法，所以我可以做到以下几点：

int number = /* magic initialization here */;

// make sure the number is even
number &= ~1;

但是（除了不可读）我不确定解决方案完全是否可移植。

• 您认为哪种解决方案最好？
• 第二种解决方案是否完全可移植？
• 第二个解决方案是否比第一个解决方案快得多？
• 您对此问题还有哪些其他解决方案？
• 如果我在内联方法中执行此操作会怎样？它（理论上）应该与这些解决方案一样快，可读性不再是问题，这是否会使第二种解决方案更可行？

注意：此代码应该只适用于正整数，但有一个解决方案也适用于负数将是一个加号。

Answer 1

就个人而言，我会使用内联辅助函数。

inline int make_even(int n)
{
    return n - n % 2;
}

// ....

int m = make_even(n);

Answer 2

我会使用第二种解决方案。在任何二进制表示中，无论位数，big-endian与little-endian或其他架构差异如何，该操作都会将最低位设置为零。它快速且完全便携。如果遇到任何无法弄清楚它意味着什么的可怜的C程序员，可以通过评论来解释代码的意图。

Answer 3

int even_number = (number / 2) * 2;

只要优化器不妨碍（不应该但是谁知道），这应该适用于任何架构。

Answer 4

在接受答案之前，我会自己尝试总结和答案 完成这里找到的一些信息：

描述了四种可能的方法（以及这些方法的一些小变化）。

1. if (number % 2 != 0) { number--; }
2. number&= ~1
3. number = number - (number % 2);
4. number = (number / 2) * 2;

在继续进行之前，让我澄清一下： 使用任何这些方法的预期收益很小，即使我们可以 证明一种方法比其他方法快200％，最差的方法如此之快 只有这种方法才能获得速度可见增益的唯一方法 在CPU绑定的应用程序中多次调用。因此，这更像是一个 运动是为了娱乐，而不是真正的优化。

分析

可读性

就可读性而言，我会将方法1 排在最可读的位置， 方法4 作为第二好，方法2 更差。 人们可以自由地反对，但我将它们排列为这样，因为：

1. 在方法1 中，如果数字是奇数，则尽可能明确 想要减去它，使它变得均匀。
2. 方法4 也非常明确但我把它排在第二，因为at 乍一看，你可能认为它什么都不做，只有一小部分 第二个后者你就像“哦......整数分裂。”。
3. 方法2 和3在可读性方面几乎相同，但很多 人们不习惯按位操作，因此我将方法2 排名为 更糟糕的。

考虑到这一点，我想补充说，人们普遍认为这是最好的方法 实现这一点是使用inline函数，没有选项 那个难以理解的可读性并不是一个真正的问题（在代码中直接使用） 明确而清晰，阅读方法永远不会那么难。

如果您不想使用inline方法，我建议您仅使用 方法1 或方法4 。

兼容性问题

下溢

有人提到方法1 可能会下溢，具体取决于方式 处理器代表整数。只是为了确保您可以添加以下内容 使用方法1时<{1}}。。

STATIC_ASSERT

至于方法3 ，即使STATIC_ASSERT(INT_MIN % 2 == 0, make_even_may_underflow); 不均匀，也可能不会下溢 取决于结果是否与除数或符号相同 股利。具有相同的除数符号永远不会下降，因为 INT_MIN接近0。 添加以下INT_MIN - (-1)只是为了确保：

STATIC_ASSERT

当然STATIC_ASSERT(INT_MIN % 2 == 0 || -1 % 2 < 0, make_even_may_underflow); 失败后，你仍然可以使用这些方法 将INT_MIN传递给STATIC_ASSERT方法只会出现问题， 但我强烈建议反对它。

（Un）支持位表示

使用方法2 时，应确保编译器位表示 表现如预期：

make_even

速度

我还使用Unix STATIC_ASSERT( (1 & ~1) == 0, unsupported_bit_representation); // two's complement OR sign-and-magnitude. STATIC_ASSERT( (-3 & ~1) == -4 || (-3 & ~1) == -2 , unsupported_bit_representation); 实用程序进行了一些天真的速度测试。我跑了 不同的方法（及其变化）4次并记录results， 由于结果变化不大，我没有必要进行更多测试。

获得的results show 方法4 和方法2 是最快的 所有

结论

根据提供的信息，我建议使用方法4 。它的 可读，我不知道任何兼容性问题，并且表现很好。

我希望您喜欢这个答案，并使用此处包含的信息 你自己明智的选择。 ：）

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如果您想查看我的搜索结果，source code可用。请注意 使用time编译并在Mac OS X中运行的测试。不同 平台和编译器可能会给出不同的结果。

Answer 5

&=解决方案对我来说最好。如果你想让它更便携和更易读：

const int MakeEven = -2;

int number = /* magic initialization here */
// Make sure number is even
number &= MakeEven;

第二种解决方案应该比第一种解决方案快得多。是完全便携式吗？最有可能的是，尽管某些计算机可能会以不同的方式进行数学运算。

这适用于正整数和负整数。

Answer 6

将第二个解决方案用作内联函数，并将静态断言放入其实现中，以记录并测试它是否在编译它的平台上运行。

 BOOST_STATIC_ASSERT( (1 & ~1) == 0 );

 BOOST_STATIC_ASSERT( (-1 & ~1) == -2 );

Answer 7

您的第二个解决方案仅适用于您的签名表示是“两个补码”或“符号和幅度”。要做到这一点，我会选择suszterpatt的变体，它应该（几乎）始终有效

number -= (number % 2);

您无法确定哪个方向会为负值“舍入”，因此在极端情况下您可能会出现下溢。

Answer 8

even_integer = (any_integer >> 1) << 1;

与其他建议的解决方案相比，此解决方案以最高效的方式实现了目标。 一般来说，按位移位是最便宜的操作。一些编译器也为“number = (number / 2) * 2”生成相同的程序集，但并不能保证在所有目标平台和编程语言上都如此。

Answer 9

以下方法很简单，不需要乘法或除法。

number = number & ~1;

或

number = (number + 1) & ~1;