Question

int v;
int sign; // the sign of v ;
sign = -(int)((unsigned int)((int)v) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));

Q1：由于v由int类型定义，所以为什么还要再次将其投入int？它与便携性有关吗？

修改

Q2：

sign = v >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1);

此snippt 不是可移植，因为signed int的正确移位实现已定义，如何填充左边距比特是由complier.So

 -(int)((unsigned int)((int)v)

做可口的伎俩。请解释一下为什么有效。左边距位中的unsigned int alway padding 0 右移？

Answer 1

它不是严格可移植的，因为理论上int和/或unsigned int可能有填充位。

在unsigned int有填充位的假设实现中，向右移sizeof(int)*CHAR_BIT - 1会产生未定义的行为

sizeof(int)*CHAR_BIT - 1 >= WIDTH

但对于unsigned int没有填充位的所有实现 - 据我所知，这意味着所有现有的实现 - 代码

int v;
int sign; // the sign of v ;
sign = -(int)((unsigned int)((int)v) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));

如果sign，

必须将-1设置为v < 0，如果v >= 0，则设置为0。（注意 - 感谢Sander De Dycker指出 - 如果int的负数为零，那么sign = 0也会产生-0 == 0。如果实现支持负零负零的符号应为-1，这种移位和比较v < 0都不会产生这种情况，需要直接检查对象表示。）

在转变之前投射到int之前的演员是完全多余的并且什么都不做。

它是 - 忽略假设的填充位问题 - 可移植，因为转换为无符号整数类型和无符号整数类型的表示由标准规定。

转换为无符号整数类型是简化模unsigned int，其中2^WIDTH是类型中的值位数，因此结果位于0到WIDTH的范围内

由于2^WIDTH - 1中没有填充位，unsigned int范围的大小不能大于int的大小，因此标记的整数的标准命令（6.2.6.2）将被表示在其中一个

符号和幅度
些'补充
二的补充

可表示的最小unsigned int值为int。因此，值为-2^(WIDTH-1)的{{1}}的{{1}}转换为int，因此设置了最高位。

另一方面，非负-k值不能大于2^WIDTH - k >= 2^(WIDTH-1)，因此转换将保留其值，并且不会设置最高有效位。

因此，当转换结果向右移int位时（同样，我们假设2^(WIDTH-1) - 1中没有填充位，因此WIDTH - 1），它将产生0如果unsigned int值为非负值，则为WIDTH == sizeof(int)*CHAR_BIT，如果值为负值。

Answer 2

不过它的过度施法。没有必要将它强制转换为int。然而，这并没有伤害。

编辑：值得注意的是它可以这样做，所以v的类型可以改为其他东西，或者它可能曾经是另一种数据类型，并且在它被转换为int之后，演员表从未被删除。 / p>

Answer 3

它应该是非常便携的，因为当您将int转换为unsigned int（通过强制转换）时，您会收到一个值，该值是原始int值的2的补码位表示，最重要的位是符号位。

更新：更详细的说明......

我假设int和unsigned int中没有填充位，并且两种类型中的所有位都用于表示整数值。这是对现代硬件的合理假设。填充位已经成为过去，我们仍然在当前和最近的C标准中为了向后兼容性（即能够在旧机器上运行代码）来携带它们。

有了这个假设，如果int和unsigned int中有N位N = CHAR_BIT * sizeof(int)，那么根据C标准，我们有3个用于表示int的选项，这是一种签名类型：

符号和幅度表示，允许从 - （2 ^N-1 -1）到2 ^N-1 -1
一个补码表示，也允许从 - （2 ^N-1 -1）到2 ^N-1 -1
二进制补码表示，允许值从-2 ^N-1到2 ^N-1 -1或者可能来自 - （2 ^N-1 -1）至2 ^N-1 -1

符号和幅度以及一个补码表示也是过去的事情，但我们暂时不要抛弃它们。

当我们将int转换为unsigned int时，规则是非负值v（＆gt; = 0）不会更改，而负值{{1 }（＆lt; 0）更改为2 ^N + v的正值，因此v = (unsigned int)-1。

因此，非负UINT_MAX的{{1}}将始终在0到2 ^N-1 -1的范围内，并且{{1}的最高位1}}将为0。

现在，对于从-2到^N-1到-1的范围内的负(unsigned int)v（此范围是{的三个可能表示的负范围的超集。 {1}}），v将在2 ^N +（ - 2 ^N-1）至2 ^{N +（ - 1），简化了我们到达2 ^N-1到2 ^N -1的范围。显然，该值的最重要部分将始终为1.}

如果仔细查看所有这些数学运算，您会看到(unsigned int)v的值与二进制补码表示中的v的二进制文件完全相同：

...
int = -2：(unsigned int)v = 2 ^N - 2 = 111 ... 110 ₂
(unsigned)v = -1：v = 2 ^N - 1 = 111 ... 111 ₂
v = 0：(unsigned)v = 0 = 000 ... 000 ₂
v = 1：(unsigned)v = 1 = 000 ... 001 ₂
...

那么，对于v＆gt; = 0，值(unsigned)v的最高有效位将为0，对于v <0，将为1。

现在，让我们回到符号和幅度以及一个补码表示。这两个表示可能允许两个零，(unsigned)v和(unsigned)v。但算术计算并没有明显地区分v和v，它仍然是+0，无论你是添加它，减去它，乘以它还是比较它。作为观察员，您通常不会看到-0或+0或与其中一个有任何区别。

尝试观察和区分-0和0通常是毫无意义的，如果您想使代码可移植，通常不应期望或依赖于存在两个零。

+0不会告诉您-0和+0之间的区别，在这两种情况下，-0都相当于(unsigned int)v。

因此，使用此方法，您将无法判断内部v=+0是v=-0还是(unsigned int)v，您不会以{{}}的方式提取v的符号位{1}}。

但是，再次说明，通过区分两个零来获得实际价值，并且您不希望在便携式代码中区分这种区别。

所以，有了这个，我敢于在实践中声明问题中提出的符号提取方法非常/非常/非常多/等等。

但这种方法是一种矫枉过正的方法。原始代码中的0u是不必要的，因为v已经是-0。

这应该足够容易理解：

+0

Answer 4

不是。标准没有定义整数的表示，因此不可能准确地保证其结果的可移植性。获得整数符号的唯一方法是进行比较。

为什么这个bit-hack代码可移植？

4 个答案: