不使用abs函数或if语句获取绝对值

Question

我在想如何在不使用if语句的情况下获取整数的绝对值abs().起初我使用左移位(<<),试图将负号移出范围,然后将位移回原位,但不幸的是它对我不起作用.请让我知道它为什么不起作用以及其他替代方法.

Answer 1

来自Bit Twiddling Hacks:

int v;           // we want to find the absolute value of v
unsigned int r;  // the result goes here 
int const mask = v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1;

r = (v + mask) ^ mask;

Answer 2

int abs(int v) 
{
  return v * ( (v<0) * (-1) + (v>0));
  // simpler: v * ((v>0) - (v<0))   thanks Jens
}

此代码将vwith -1或的值乘以1得到abs(v).因此,括号内将是-1或之一1.

如果v为正,则表达式(v>0)为true,并且值为false 1而(v<0)false为false(值为0表示false).因此,什么时候v是积极的((v>0) - (v<0)) = (1-0) = 1.整个表达是:v * (1) == v.

如果v是否定的,则表达式(v>0)为假,并且将具有值0而(v<0)为真(值1).因此,对于否定v,((v>0) - (v<0)) = (0-1) = -1.整个表达是:v * (-1) == -v.

当v == 0,既(v<0)和(v>0)将评估为0,离开:v * 0 == 0.

Answer 3

无网点^*:

int abs (int n) {
    const int ret[2] = { n, -n };
    return ret [n<0];
}

_{注4.7积分转换/ 4: [...] If the source type is bool, the value false is converted to zero and the value true is converted to one.}

_{^*:在您的代码中没有条件分支的意义上.在引擎盖下,三元运营商也将生产一个分支机构.但是,这也是一个有效的答案,因为三元不是if语句.这并不意味着您的编译器无法为逻辑分支的代码发出branchfree汇编代码.}

Answer 4

假设32位有符号整数(Java),您可以编写:

public static int abs(int x)
{
    return (x + (x >> 31)) ^ (x >> 31);
}

没有乘法,没有分支.

顺便说一句,return (x ^ (x >> 31)) - (x >> 31);也会有效,但它已获得专利.对!

注意:此代码可能比条件语句(8位Verison)长10倍以上.这可能对硬件编程系统C等有用

Answer 5

我在C中尝试此代码，并且可以正常工作。

int abs(int n){
   return n*((2*n+1)%2); 
}

希望这个答案会有所帮助。