如何在 C++ 中访问数字的符号位？答案

【问题标题】：How can I access the sign bit of a number in C++?如何在 C++ 中访问数字的符号位？
【发布时间】：2010-06-08 22:04:05
【问题描述】：

我希望能够在 C++ 中访问数字的符号位。我当前的代码如下所示：

int sign bit = number >> 31;

这似乎有效，给我0 为正数和-1 为负数。但是，我看不出我如何得到 -1 的负数：如果 12 是

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100

那么 -12 是

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0011

并将其移动 31 位将使

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

这是 1，而不是 -1，那么为什么我在 shift 时会得到 -1？

【问题讨论】：

Absolute Beginner's Guide to Bit Shifting? 的可能重复项
int sign_bit = (int)(number > 0);
对于two's complement（大多数现代系统使用），您的 -12 是错误的。它应该以 0100 结束。

标签： c++ binary bitwise-operators

【解决方案1】：

这个怎么样？

int sign = number < 0;

【讨论】：

【解决方案2】：

在 C++ 中右移负数的结果是实现定义的。所以，没有人知道你的-12 应该在你的特定平台上得到什么右移。你认为它应该做到以上（1），而我说它可以很容易地产生全一模式，即-1。后者称为符号扩展移位。在符号扩展移位中，符号位被复制到右边，但永远不会移出它的位置。

如果您只对符号位的值感兴趣，那么不要再浪费时间尝试使用按位运算，例如移位等。只需将您的数字与 0 进行比较，看看它是否为负数。

【讨论】：

这是一个非常老的帖子，但我只是在寻找其他内容时看到了这个。我基本上同意你在这里所说的。但是他在他的问题中做出了一些假设，这些假设可能有助于他的代码的结果。这可以使用位移位或仅使用位掩码检查符号位来独立完成。
这不能区分 -0.0 和 +0.0。您需要为此访问符号位。请参阅约翰的回答。
@NeilG 根据问题中的文字，在我看来是在询问整数。
@m.m 哦！！我被其他答案愚弄了，没有仔细阅读。
我意识到这是一个老话题，但后一种情况可以通过按位 & 1 来避免吗？

【解决方案3】：

因为您正在移动有符号整数。将整数转换为无符号：

int sign_bit = ((unsigned int)number) >> 31;

【讨论】：

【解决方案4】：

你可以使用 cmath 库

#include <cmath>

并像使用它

std::cout << std::signbit(num);

这个函数得到一个浮点值作为输入，一个布尔值作为输出。

true for negative
false for positive

例如

std::cout

会给你一个 0 作为输出（假）

但是在使用这个功能时你必须小心零

std::cout << std::signbit(-0.0);  // 512 (true)
std::cout << std::signbit(+0.0);  // 0   (false)

这几行的输出不一样。

要消除此问题，您可以使用：

float x = +0.01;
std::cout << (x >= 0 ? (x == 0 ? 0 : 1) : -1);

给：

 0 for 0
 1 for positive
-1 for negative

【讨论】：

【解决方案5】：

对于整数，测试number < 0。

对于浮点数，您可能还需要考虑零有符号这一事实。也就是说，存在一个与+0.0 不同的-0.0。为了区分这两者，你想使用std::signbit。

【讨论】：

【解决方案6】：

>> 运算符正在执行 arithmetic shift，它保留了数字的符号。

【讨论】：

没有。 >> 操作符执行什么样的移位是实现定义的。可以是任何类型的转变。
@AndreyT：我说“>> 运算符正在执行算术移位”，从 OP 的描述来看，这正是它在这种情况下所做的事情。请注意，我没有说“>> 运算符总是执行算术移位”或类似的东西。也许我应该更明确一点，但不管怎样，我认为我的回答不值得一票否决。
@Downvoters：请为自己辩护。我确切地解释了 OP 的问题是什么。我没有提出任何广泛的主张，例如“>> 运算符总是执行算术移位”；我确切地解释了>> 运算符在在这种特殊情况下所做的事情。

【解决方案7】：

bool signbit(double x)
{
    return 1.0/x != 1.0/fabs(x);
}

我的解决方案支持 +/-0。

【讨论】：

【解决方案8】：

您可以执行以下操作：

int t1 = -12;
unsigned int t2 = t1;
t2 = t2>>31;
cout<<t2;

这适用于所有 c++ 实现。

【讨论】：

【解决方案9】：

bool signbit(double x)
{
    return (__int64)x & 0x8000000000000000LL != 0LL;
}

bool signbit(float x)
{
    return (__int32)x & 0x80000000 != 0;
}

【讨论】：

如果x 超出__int64 的范围会导致未定义的行为