我想要一个函数为负数返回-1,为正数返回+1。 http://en.wikipedia.org/wiki/Sign_function 我自己编写它很容易,但它似乎应该存在于某个标准库中。
编辑:具体来说,我正在寻找一个函数工作在浮动。
我想要一个函数为负数返回-1,为正数返回+1。 http://en.wikipedia.org/wiki/Sign_function 我自己编写它很容易,但它似乎应该存在于某个标准库中。
编辑:具体来说,我正在寻找一个函数工作在浮动。
当前回答
int sign(float n)
{
union { float f; std::uint32_t i; } u { n };
return 1 - ((u.i >> 31) << 1);
}
这个函数假设:
浮点数的二进制32表示 在使用命名联合时对严格的混叠规则做出例外的编译器
其他回答
有一种不用分支的方法,但不太好。
sign = -(int)((unsigned int)((int)v) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));
http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html
那一页上还有很多其他有趣的、过于聪明的东西……
下面重载的接受答案确实不会触发-Wtype-limits。但它确实会触发未使用的参数警告(针对is_signed变量)。为了避免这些,第二个参数不应该这样命名:
template <typename T> inline constexpr
int signum(T x, std::false_type) {
return T(0) < x;
}
template <typename T> inline constexpr
int signum(T x, std::true_type) {
return (T(0) < x) - (x < T(0));
}
template <typename T> inline constexpr
int signum(T x) {
return signum(x, std::is_signed<T>());
}
对于c++ 11或更高版本,可以选择。
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value, int>::type
inline constexpr signum(T const x) {
return T(0) < x;
}
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_signed<T>::value, int>::type
inline constexpr signum(T const x) {
return (T(0) < x) - (x < T(0));
}
对我来说,它不会触发GCC 5.3.1上的任何警告。
这个问题很老了,但现在有了这种理想函数。我用not, left shift和dec添加了一个包装器。
您可以使用C99中基于signbit的包装器函数来获得确切的期望行为(请参阅下面的代码)。
返回x的符号是否为负。 这也可以应用于无穷大,nan和零(如果零是无符号的,它被认为是正的
#include <math.h>
int signValue(float a) {
return ((!signbit(a)) << 1) - 1;
}
注意:我使用operand not("!")是因为符号位的返回值没有指定为1(即使例子让我们认为它总是这样),但对于负数是真的:
返回值 如果x的符号为负,则为非零值(true);否则为零(false)。
然后我左移乘以2(“<< 1”),这将给我们一个正数2,一个负数0,最后减去1,分别得到1和-1的正数和负数,这是OP要求的。
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。
类型安全的c++版本:
template <typename T> int sgn(T val) {
return (T(0) < val) - (val < T(0));
}
好处:
Actually implements signum (-1, 0, or 1). Implementations here using copysign only return -1 or 1, which is not signum. Also, some implementations here are returning a float (or T) rather than an int, which seems wasteful. Works for ints, floats, doubles, unsigned shorts, or any custom types constructible from integer 0 and orderable. Fast! copysign is slow, especially if you need to promote and then narrow again. This is branchless and optimizes excellently Standards-compliant! The bitshift hack is neat, but only works for some bit representations, and doesn't work when you have an unsigned type. It could be provided as a manual specialization when appropriate. Accurate! Simple comparisons with zero can maintain the machine's internal high-precision representation (e.g. 80 bit on x87), and avoid a premature round to zero.
警告:
It's a template so it might take longer to compile in some circumstances. Apparently some people think use of a new, somewhat esoteric, and very slow standard library function that doesn't even really implement signum is more understandable. The < 0 part of the check triggers GCC's -Wtype-limits warning when instantiated for an unsigned type. You can avoid this by using some overloads: template <typename T> inline constexpr int signum(T x, std::false_type is_signed) { return T(0) < x; } template <typename T> inline constexpr int signum(T x, std::true_type is_signed) { return (T(0) < x) - (x < T(0)); } template <typename T> inline constexpr int signum(T x) { return signum(x, std::is_signed<T>()); } (Which is a good example of the first caveat.)