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关于位操作：检查两个整数是否具有相同符号的最简单方法？

2023-04-15 14:26:00

Simplest way to check if two integers have same sign?

检查两个整数是否具有相同符号的最简单方法是什么？是否有任何简短的按位技巧可以做到这一点？

怎么了

1	return ((x<0) == (y<0));

这是一个在 C/C 中工作的版本，它不依赖于整数大小或存在溢出问题(即 x*y>=0 不起作用)

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bool SameSign(int x, int y)
{
return (x >= 0) ^ (y < 0);
}

当然，你可以geek out和template：

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template <typename valueType>
bool SameSign(typename valueType x, typename valueType y)
{
return (x >= 0) ^ (y < 0);
}

注意：由于我们使用异或，所以我们希望在符号相同时 LHS 和 RHS 不同，因此对零进行不同的检查。

1	(a ^ b) >= 0

如果符号相同，则为 1，否则为 0。

我会警惕任何确定整数符号的按位技巧，因为你必须假设这些数字在内部是如何表示的。

几乎 100% 的情况下，整数将作为二进制补码存储，但除非您使用的数据类型可以保证特定的存储格式，否则对系统内部进行假设并不是一个好习惯.

在二进制的恭维中，您可以只检查整数中的最后(最左边)位以确定它是否为负，因此您可以只比较这两个位。这意味着 0 将与正数具有相同的符号，这与大多数语言中实现的符号函数不一致。

就个人而言，我只会使用您选择的语言的符号功能。这样的计算不太可能出现任何性能问题。

假设 32 位整数：

1	bool same = ((x ^ y) >> 31) != 1;

稍微简洁一点：

1	bool same = !((x ^ y) >> 31);

我不太确定我会认为"按位技巧"和"最简单"是同义词。我看到很多假设有符号 32 位整数的答案(尽管要求无符号整数会很愚蠢)；我不确定它们是否会应用于浮点值。

"最简单"的检查似乎是比较两个值与 0 的比较；假设可以比较类型，这是非常通用的：

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bool compare(T left, T right)
{
return (left < 0) == (right < 0);
}

如果符号相反，你就错了。如果符号相同，则为真。

(integer1 * integer2) > 0

因为当两个整数共用一个符号时，相乘的结果总是正的。

如果您想将 0 视为同一个符号，也可以使其 >= 0。

假设二进制补码算术(http://en.wikipedia.org/wiki/Two_complement)：

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inline bool same_sign(int x, int y) {
return (x^y) >= 0;
}

在经过优化的现代处理器上，这可能只需要两条指令，不到 1ns。

不假设二进制补码算术：

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inline bool same_sign(int x, int y) {
return (x<0) == (y<0);
}

这可能需要一到两个额外的说明并且需要更长的时间。

使用乘法是个坏主意，因为它容易溢出。

如果 (x * y) > 0...

假设非零等。

作为技术说明，即使在现代架构上，位复杂的解决方案也将比乘法高效得多。你只节省了大约 3 个周期，但你知道他们怎么说"节省了一分钱"...

对于任何大小的 int 和补码运算：

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#define SIGNBIT (~((unsigned int)-1 >> 1))
if ((x & SIGNBIT) == (y & SIGNBIT))
// signs are the same

假设为 32 位

if(((x^y) & 0x80000000) == 0)

...由于溢出

，答案if(x*y>0)很糟糕

无分支C版：

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int sameSign(int a, int b) {
return ~(a^b) & (1<<(sizeof(int)*8-1));
}

整数类型的 C 模板：

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template <typename T> T sameSign(T a, T b) {
return ~(a^b) & (1<<(sizeof(T)*8-1));
}

就在我的头顶......

1 2	int mask = 1 << 31; (a & mask) ^ (b & mask) < 0;

使用 std::signbit 的更好方法如下：

1	std::signbit(firstNumber) == std::signbit(secondNumber);

它还支持其他基本类型(double、float、char等)。

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#include<stdio.h>

int checksign(int a, int b)
{
return (a ^ b);
}

void main()
{
int a=-1, b = 0;

if(checksign(a,b)<0)
{
printf("Integers have the opposite sign");
}
else
{
printf("Integers have the same sign");
}
}

回想我的大学时代，在大多数机器表示中，整数的最左边不是数字为负数时为 1，为正数时为 0 吗？

不过，我想这是相当依赖机器的。

if (a*b < 0) 符号不同，否则符号相同(或 a 或 b 为零)

int same_sign = !( (x >> 31) ^ (y >> 31) );

如果 (same_sign) ...
否则...

方法检查位操作整数

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