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)