c - 如何使用按位运算返回 0？

Question

我有以下功能

int sign(int x) {

  int sign = (x >> 31);
  sign = sign | 1;
  return sign;

}

我希望:

• 对于负数返回 -1(第一行)
• 为正数返回 1(第二行)
• 为零返回 0

我卡在最后一项上了。如果 x 为零，我如何使用按位运算符仅返回零？

Answer 1

不错的小拼图。假设您有 32 位整数:

int sign( int x )
{
   // if any bit is on, all bits are on. else zero.
   int lowBit = x;
   lowBit |= lowBit >> 16;
   lowBit |= lowBit >> 8;
   lowBit |= lowBit >> 4;
   lowBit |= lowBit >> 2;
   lowBit |= lowBit >> 1;
   lowBit &= 1;

   int signBit = x & 0x80000000;
   signBit |= signBit >> 16;
   signBit |= signBit >> 8;
   signBit |= signBit >> 4;
   signBit |= signBit >> 2;
   signBit |= signBit >> 1;
   signBit &= 0xFFFFFFFE;

   return signBit | lowBit;
}

这是它的工作原理。我将用 4 位数字进行解释，但解释是概括性的。您必须从三类位模式进行映射:

0000    -> 0000
0xxx    -> 0001
1yyy    -> 1111

其中 x 可以是除 000 以外的任何值，yyy 可以是任何值。

所以首先你想要一个位，如果寄存器中的任何位为 1，则为 1，否则为 0。所以我们“涂抹”寄存器，这样如果任何位为高，所有位都为高，并且我们保留该位作为结果中低位的值。

然后我们“涂抹”符号位。最后我们将它们“或”在一起。

读者练习:如果您有 32 位整数，但有 64 位寄存器，则可以将操作数减半。

更新:它总是可以做得更好(未经测试):

int sign( int x )
{
   int lowBit = !!x;  // double ! operator, wtf? yes...

   int signBit = x & 0x80000000;
   signBit |= signBit >> 16;
   signBit |= signBit >> 8;
   signBit |= signBit >> 4;
   signBit |= signBit >> 2;
   signBit |= signBit >> 1;
   signBit &= 0xFFFFFFFE;

   return signBit | lowBit;
}