C語言位操作--判斷整數的符號

關於衡量計算操作的方法：

   當為算法統計操作的數量的時候，所有的C運算符被認為是一樣的操作。中間過程不被寫入隨機存儲器（RAM）而不被計算，當然，這種操作數的計算方法，只是作為那些接近機器指令和CPU運行時間的服務。所有的操作被假設成花相同的運行時間，事實上是不正確的。有很多不同的因素決定一個系統能多快運行一段樣例代碼，例如：緩存大小，內存帶寬，指令集合等等……。最后，建立一套標准才是衡量一種方法快過另一種方法的最好方法。

判斷一個整數的符號:

int v;      // v為我們要判斷的整數
int sign;   // 保存結果 

sign = -(v < 0);   // if v < 0 sign= -1, else 0. 

//或者為了避免在cpu上判斷而使用寄存器
sign = -(int)((unsigned int)((int)v) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));  // CHAR_BIT 是每字節的位數 (通常為 8).

//或者為了減少指令（但不輕便）
sign = v >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1);

測試代碼：

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<limits.h>

int test(int v)
{  //正數返回0，負數返回-1
   int sign;
   sign = -(v < 0);  
   sign = -(int)((unsigned int)((int)v) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));  // CHAR_BIT 是每字節的位數 (通常為 8).
   sign = v >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1);
    return sign;
}

int main()
{
    int v;
    scanf("%d",&v);
    printf("%d\n",test(v));
    getchar();
    getchar();
    return 0;
}

   評估一下上面最后一個語句：sign = v >> 31 for 32-bit integers，這是一個比常規操作：sign = -(v < 0).更快的方法，這種技巧可行是因為：當有符號整數右移，最左邊的位被復制到其他位，最左邊的位是1說明這個整數是負數，否則為0則為正數。當所有的位是1的時候返回-1，但是這種行為是面向特定的結構。

   又或者你更加喜歡返回的結果為-1或+1，於是有了下面的表達方式：

ign = +1 | (v >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));  // 假如v < 0 返回-1, 否則返回 +1

  再或者你偏愛結果返回形式是-1,0,+1，可以使用下列表現形式:

sign = (v != 0) | -(int)((unsigned int)((int)v) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));

//或者速度更快，但是不輕便
sign = (v != 0) | (v >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1));  // -1, 0, or +1

// 或者輕便、簡潔但是也許速度不快
sign = (v > 0) - (v < 0); // -1, 0, or +1

可能你想知道數字是否非負，結果返回值為：+1或者0，於是可以使用sign = 1 ^ ((unsigned int)v >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1)); // 如果 v < 0  返回 0, 否則返回 1