【编程基础】c语言中获取整数和浮点数的符号位

1. 为什么要获得符号位

很多时候,我们需要判断数值的正负,来做相应的逻辑处理。条件判断语句可以很好的完成这个需求。有时候会有下面的情况,

if (x > 0) {    
    x = x - 1;
} else {
    x = 1 - x;
}

if (x < 0) {   
    x = -x;
}

正负只是数值的符号位变化,或是计算结果的符号位变化。但是我们需要用一个判断,首先条件判断会影响效率,其次格式不够简洁美观。所以,有时候希望能不用条件判断也解决问题。而数值的符号位已经被存储在了数值的最高位,可以利用这点来避免条件判断。

2. 如何得到符号位

可能有很多种方法。但是通过移位来获得符号位是最直接想到的。移位有左移右移, 右移因为有符号位的问题。所以,有2个情况,有符号右移和无符号右移。有符号右移空位补符号位,无符号右移空位补0。当把有符号数,符号位移动到右边第一位的时候,结果-1就是负数,0就是正数。当把无符号数,符号位移动到右边第一位时候,结果1是负数,0正数。

3. 一种实现方法

因为浮点数无法移位,所以要么强转成整数处理,要么就要拆成数组处理。这里我们使用当做数组处理。

首先,我们把数值无论什么类型当做char[]数组来处理,

(signed char*) &x

这样数值就被分割都多个char类型的空间中,符号位就存储在最高位的char空间中。

((signed char*) &x)[sizeof(x) - 1]

我们假定小端存储模式,那么符号位就在char数组的最后一个空间。我们拿到了有符号位的char数据并且当做有符号数来处理。

((signed char*) &x)[sizeof(x) - 1] >> 7

右移7位表示把符号移动到右边第一位,那么,正数就是0,负数就是-1

最后,完整的宏定义

/** * Get x sign bit only for little-endian * if x >= 0 then  1 * if x <  0 then -1 */
#define MathUtils_SignBit(x) /	(((signed char*) &x)[sizeof(x) - 1] >> 7 | 1)

结果与1或,是把[0, -1]映射到[1, -1], 这样我们就可以把最开始的例子写成这样:

x   = (x - 1) * MathUtils_SignBit(x)x *= MathUtils_SignBit(x)

转自(http://www.th7.cn/Program/c/201503/412753.shtml)

原文发布于微信公众号 - 程序员互动联盟(coder_online)

原文发表时间:2015-07-07

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