【位操作笔记】计算整数的绝对值 1

本文主要是介绍【位操作笔记】计算整数的绝对值 1，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

计算整数的绝对值(integer absolute) 1

用于计算整数的绝对值，不使用分支判断。

算法说明

该算法利用CPU表示有符号数的是使用补码(two’s complement)，正数的补码与原码相同；负数的补码，符号位为1，其余位对原码取反加1。

如果CPU表示有符号数使用的是反码(one’s complement)，则该算法无效。

有符号数右移，正数高位补0，负数高位补1，例如一个32位整数，右移31位，正数的结果为0x00000000，负数的结果则为0xFFFFFFFF。

因为算法的结果是带符号的，所以该算法在计算最大的负数时，结果依然会是负的。

实现代码

unsigned int bitabs(int val)
{unsigned int result;int const mask = val >> 31; //val >> (sizeof(int) * 8 - 1);result = (val + mask) ^ mask;return result;
}

算法计算过程

第一步，计算mask

如果是正数，mask为0x00000000，既为0

如果是负数，mask为0xFFFFFFFF，既为-1

第二步，计算val + mask

如果是正数，val + mask = val

如果是负数，val + mask = val - 1

第三步，异或mask

如果是正数，val ^ mask = val ^ 0= val，异或0还是等于数本身。

如果是负数，(val - 1) ^ mask = (val - 1) ^ 0xFFFFFFFF，结果就是val的值减一再取反，得到正数。因为负数使用的是补码，补码要得到对应的正数的补码就是减一再取反。

计算示例

假设是85 = 0b 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0101

mask = 85 >> 31 = 0
val + mask = 85 + 0 = 85
(val + mask) ^ mask = 85 ^ 0 = 85

假设是-85 = 0b 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 1011

mask = -85 >> 31 = 0b 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 = -1
val + mask = -85 + -1 = -86
(val + mask) ^ mask = 851111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 1010
^   1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
-------------------------------------------0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0101