c - 如何检查有符号整数是否为正数？

Question

使用按位运算符，我想是加法和减法，我如何检查有符号整数是否为正(具体来说，不是负数也不是零)？我敢肯定这个问题的答案很简单，但我就是不明白。

Answer 1

如果您真的想要 int n 的“严格肯定”谓词而不使用条件(假设 2 的补码):

如果 n 严格为正，
• -n 将设置符号(最高)位，并在所有其他情况下清零 except n == INT_MIN;
• ~n 将在 n 严格为正数或 0 时设置符号位，并在所有其他情况下清零包括 n == INT_MIN;
• ...所以如果 n 严格为正，-n & ~n 将设置符号位，并在所有其他情况下清零。

应用无符号移位将其变成 0/1 答案:

int strictly_positive = (unsigned)(-n & ~n) >> ((sizeof(int) * CHAR_BIT) - 1);

编辑:正如 caf 在评论中指出的那样，-n 在 n == INT_MIN 时导致溢出(仍然假设 2 的补码)。 C 标准允许程序在这种情况下失败(例如，您可以使用带有 -ftrapv 选项的 GCC 为签名溢出启用陷阱)。将 n 转换为 unsigned 可以解决问题(无符号算术不会导致溢出)。所以一个改进是:

unsigned u = (unsigned)n;
int strictly_positive = (-u & ~u) >> ((sizeof(int) * CHAR_BIT) - 1);