定点小数补码一位乘（校正法）

程序：

// 定点小数补码一位乘（校正法）
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <bitset>
#include <string>
using namespace std;

const int n = 4;	// 数值位位数

// a,b联合右移（算术移位）
void RightMove(bitset<n + 2> &a, bitset<n> &b)
{
	b >>= 1;						
	b[n - 1] = a[0];
	a >>= 1;
	a[n + 1] = a[n];	// 算术右移
}

bitset<n + 2> operator+(bitset<n + 2> a, bitset<n + 2> b)	// 求a,b的算术和
{
	return a.to_ullong() + b.to_ullong();
}
bitset<n + 2> operator-(bitset<n + 2> a, bitset<n + 2> b)
{
	return a.to_ullong() - b.to_ullong();
}

bitset<n + 1> GetComplement(bitset<n + 1> a)
{
	if (a[n])
	{
		a = ~a.to_ullong() + 1;
		a.set(n);	// NOTE
	}
	return a;
}
bitset<2 * n + 1> GetComplement(const bitset<n + 2> high, const bitset<n> low)
{
	bitset<2 * n + 1> ans(high.to_string().substr(1) + low.to_string());

	if (ans[2 * n])
	{
		ans = ~ans.to_ullong() + 1;
		ans.set(2 * n);	// NOTE
	}

	return ans;
}

bitset<2 * n + 1> ComplementOneMul(const bitset<n + 1> X, const bitset<n + 1> Y)//传进被乘数X和乘数Y（原码表示）
{
	bitset<n + 2> A;							// A放部分积（最后是积的高位）
	bitset<n + 2> tmp = GetComplement(X).to_ullong();
	tmp[n + 1] = tmp[n];						// 注意补码最高位的扩展
	const bitset<n + 2> B(tmp);					// B是X的补码
	bitset<n> C = GetComplement(Y).to_ullong();	// C是0.Y1Y2...Yn（乘数补码的数值位）
	int cd = n;									// cd是计数器

#pragma region 核心算法

	while (cd--)
	{
		if (C[0])
		{
			A = A + B;		// 算术加
		}
		RightMove(A, C);	// A,C联合右移
	}
	if (Y.test(n))
	{
		A = A - B;			// 应是+([-X]补)，硬件实现比-([X]补)好，待改进
	}

#pragma endregion 核心算法

	return GetComplement(A, C);
}

bitset<2 * n + 1> DirectMul(const bitset<n + 1> X, const bitset<n + 1> Y)
{
	const bitset<n> x(X.to_ullong());	// 用截断高位的方法取绝对值
	const bitset<n> y(Y.to_ullong());
	bitset<2 * n + 1> ans(x.to_ullong() * y.to_ullong());
	ans[2 * n] = X[n] ^ Y[n];			// 最后单独计算符号位
	return ans;
}

int main(int argc, char **argv)
{
	string inputStrX;
	string inputStrY;
	while (cin >> inputStrX >> inputStrY)
	{
		const bitset<n + 1> X(inputStrX);	// X是被乘数
		const bitset<n + 1> Y(inputStrY);	// Y是乘数

		cout << "ComplementOneMul:\t" << X << " * " << Y << " = "
			<< ComplementOneMul(X, Y) << endl;
		cout << "DirectMul:\t\t" << X << " * " << Y << " = "
			<< DirectMul(X, Y) << endl << endl;
	}

	return 0;
}

运行结果：