在C/ c++中是否存在标准符号函数(signum, sgn) ?

是的，这取决于定义。

C99及以后版本在<math.h>中有signbit()宏

Int符号位(实浮点x); signbit宏当且仅当其参数值的符号为负时返回一个非零值。C11§7.12.3.6

然而OP想要一些不同的东西。

我想要一个函数，返回-1的负数和+1的正数. ...处理浮点数的函数。

#define signbit_p1_or_n1(x)  ((signbit(x) ?  -1 : 1)

更深层次的问题:

OP的问题在以下情况下不是特定的:x = 0.0， -0.0， +NaN， -NaN。

经典的signum()在x>0时返回+1，在x<0时返回-1，在x==0时返回0。

许多答案已经涵盖了这一点，但没有涉及x = -0.0， +NaN， -NaN。许多都是针对通常缺少Not-a-Numbers (NaN)和-0.0的整数观点。

典型答案函数如signnum_typical()在-0.0，+NaN， -NaN上，它们返回0.0,0.0,0.0。

int signnum_typical(double x) {
  if (x > 0.0) return 1;
  if (x < 0.0) return -1;
  return 0;
}

相反，我建议这样的功能:在-0.0，+NaN， -NaN上，它返回-0.0，+NaN， -NaN。

double signnum_c(double x) {
  if (x > 0.0) return 1.0;
  if (x < 0.0) return -1.0;
  return x;
}

有一个C99数学库函数叫copysign()，它从一个参数取符号，从另一个参数取绝对值:

result = copysign(1.0, value) // double
result = copysignf(1.0, value) // float
result = copysignl(1.0, value) // long double

会给你一个+/- 1.0的结果，这取决于值的符号。注意，浮点零是有符号的:(+0)将产生+1，(-0)将产生-1。

在C/ c++中是否存在标准符号函数(signum, sgn) ?

是的，这取决于定义。

C99及以后版本在<math.h>中有signbit()宏

Int符号位(实浮点x); signbit宏当且仅当其参数值的符号为负时返回一个非零值。C11§7.12.3.6

然而OP想要一些不同的东西。

我想要一个函数，返回-1的负数和+1的正数. ...处理浮点数的函数。

#define signbit_p1_or_n1(x)  ((signbit(x) ?  -1 : 1)

更深层次的问题:

OP的问题在以下情况下不是特定的:x = 0.0， -0.0， +NaN， -NaN。

经典的signum()在x>0时返回+1，在x<0时返回-1，在x==0时返回0。

许多答案已经涵盖了这一点，但没有涉及x = -0.0， +NaN， -NaN。许多都是针对通常缺少Not-a-Numbers (NaN)和-0.0的整数观点。

典型答案函数如signnum_typical()在-0.0，+NaN， -NaN上，它们返回0.0,0.0,0.0。

int signnum_typical(double x) {
  if (x > 0.0) return 1;
  if (x < 0.0) return -1;
  return 0;
}

相反，我建议这样的功能:在-0.0，+NaN， -NaN上，它返回-0.0，+NaN， -NaN。

double signnum_c(double x) {
  if (x > 0.0) return 1.0;
  if (x < 0.0) return -1.0;
  return x;
}

这是一个分支友好的实现:

inline int signum(const double x) {
    if(x == 0) return 0;
    return (1 - (static_cast<int>((*reinterpret_cast<const uint64_t*>(&x)) >> 63) << 1));
}

除非你的数据有一半是0，否则分支预测器会选择一个最常见的分支。两个分支都只涉及简单的操作。

另外，在一些编译器和CPU架构上，完全无分支的版本可能更快:

inline int signum(const double x) {
    return (x != 0) * 
        (1 - (static_cast<int>((*reinterpret_cast<const uint64_t*>(&x)) >> 63) << 1));
}

这适用于IEEE 754双精度二进制浮点格式:binary64。

虽然接受的答案中的整数解决方案相当优雅，但它不能为双类型返回NAN，因此我对它进行了稍微修改。

template <typename T> double sgn(T val) {
    return double((T(0) < val) - (val < T(0)))/(val == val);
}

请注意，返回一个浮点NAN而不是硬编码NAN会导致在某些实现中设置符号位，因此val = -NAN和val = NAN的输出无论如何都是相同的(如果你更喜欢“NAN”输出而不是-NAN，你可以在返回之前放一个abs(val)…)

我的《C in a Nutshell》揭示了一个叫做copysign的标准函数的存在，它可能很有用。看起来，copyysign(1.0， -2.0)将返回-1.0，而copyysign(1.0, 2.0)将返回+1.0。

很接近吧?