※ 引述《CaliforCat (加州貓)》之銘言：
: 對一個整數取絕對值
: 如果不用到if-else, for, while, do-while
: 可以使用什麼方法
: 我想到的都是會用到上列的限制...
: 請前輩指教 謝謝
這題假設照原本的限制
再加上不能用任何relational operator或logical operator
但可以使用bitwise operator
則abs(int)有哪些做法
有放推文的表示概念上是一樣我再重新用C實作
※法1
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int num;
while (scanf("%d", &num) != EOF)
{
num ^= (num >> (sizeof(num) * 8 - 1)) *
((num & (~num + 1) * (num | (~num + 1)));
printf("%d\n", num);
}
return 0;
}
說明：
這只是純粹0與1的遊戲，當正數時XOR的右運算元是0
sizeof(num) * 8 - 1用來找MSB
必用unsigned是因為在右移時不讓它補位
※法2來了
推 CaptainH: a*((a>0)*2-1) 04/07 04:32
#include <stdio.h>
int main()
{
unsigned int num;
while (scanf("%d", &num) != EOF)
{
num *= 1 - 2 * (num >> (sizeof(num) * 8 - 1));
printf("%d\n", num);
}
return 0;
}
x86組語如下：
mov eax,[num]
shr eax,1F
add eax,eax
mov edx,00000001
sub edx,eax
mov eax,[num]
imul eax,edx
mov [num],eax
說明：
原來這麼根本不必拐彎抹角，用數學關係就能解了zzz果然還是不夠
原理就是當num是正數則乘以1，負數則乘以-1，找出用MSB生出1或-1的方法就行了
正數MSB是0，負數MSB是1，於是1-MSB*2就會是我們要的東西
※法3
推 chubiei: int myabs(int i) 04/07 02:09
→ chubiei: { 04/07 02:09
→ chubiei: double d = i; unsigned long long *l = &d; 04/07 02:10
→ chubiei: *l <<= 1; *l >>= 1; 04/07 02:10
→ chubiei: return d; 04/07 02:10
→ chubiei: } 04/07 02:10
推 chubiei: 上面的假設是int為32 bits, double和unsigned long long 04/07 02:17
→ chubiei: 都是64 bits 04/07 02:17
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main()
{
union db2 {
int64_t i;
double d;
};
int32_t num;
db2 tmp;
while (scanf("%d", &num) != EOF)
{
tmp.d = (double)num;
tmp.i &= ~(1ull << (sizeof(double) * 8 - 1));
num = (int32_t)tmp.d;
printf("%d\n", num);
}
return 0;
}
說明：
有點邪門，先把int轉成double，而由於IEEE 754只用MSB控制正負號
於是把負數MSB幹掉後這個double就變成正數，再轉回int就是絕對值了
至於用union是因為double沒有bitwise運算子，必須把它視為整數型別才能做
※法4
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // int abs(int);
int main()
{
int num;
while (scanf("%d", &num) != EOF)
printf("%d\n", abs(num));
return 0;
}
發現abs只用了三條x86指令就完成了<(_ _)>
然而這是編譯器最佳化的結果
當你寫(num > 0) ? num : -num就有可能會最佳化成以下這樣
mov eax,[num]
cdq
xor eax,edx
sub eax,edx
mov [num],eax
說明：
由於cdq在當eax是正數時edx是0，負數則是-1，
正數時和0做XOR此時正數會維持不變，負數時和-1做XOR變成1的補數也就是NOT結果
又在將負數轉正數取2的補數時只要NOT後再加一
第三條指令剛好就是減去-1
正數處理時減0維持不變
參考 https://www.strchr.com/optimized_abs_function
※法5
get absolute value without using abs function nor if statement
StackOverflow http://stackoverflow.com/questions/9772348/
底下有一個( n >> 31 | 1 ) * n我竟然沒想到要利用補位特性...
#include <stdio.h>
int main()
{
int num;
while (scanf("%d", &num) != EOF)
{
printf("%d\n", (num >> (sizeof(int) * 4 - 1) | 1 ) * num);
}
return 0;
}
太神啦
※法6
開大直接寫shellcode
Intel Syntax for VC++
int abs(int a)
{
__asm
{
mov eax, dword ptr[a]
cdq
xor eax, edx
sub eax, edx
}
}
AT&T Syntax for GCC
int abs(int a)
{
asm ("mov %0, %%eax" :: "r" (a) : "%eax");
asm ("cdq");
asm ("xor %%edx, %%eax" ::: "%eax");
asm ("sub %%edx, %%eax" ::: "%eax");
}