作者TobyH4cker (河海不择细水长流)
看板C_and_CPP
标题Re: [问题] 不用if-else, for, while, do-while取绝
时间Thu Apr 7 00:54:29 2016
※ 引述《CaliforCat (加州猫)》之铭言:
: 对一个整数取绝对值
: 如果不用到if-else, for, while, do-while
: 可以使用什麽方法
: 我想到的都是会用到上列的限制...
: 请前辈指教 谢谢
这题假设照原本的限制
再加上不能用任何relational operator或logical operator
但可以使用bitwise operator
则abs(int)有哪些做法
有放推文的表示概念上是一样我再重新用C实作
※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;
}
说明:
这只是纯粹0与1的游戏,当正数时XOR的右运算元是0
sizeof(num) * 8 - 1用来找MSB
必用unsigned是因为在右移时不让它补位
※法2来了
1F: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组语如下:
mov eax,[num]
shr eax,1F
add eax,eax
mov edx,00000001
sub edx,eax
mov eax,[num]
imul eax,edx
mov [num],eax
说明:
原来这麽根本不必拐弯抹角,用数学关系就能解了zzz果然还是不够
原理就是当num是正数则乘以1,负数则乘以-1,找出用MSB生出1或-1的方法就行了
正数MSB是0,负数MSB是1,於是1-MSB*2就会是我们要的东西
※法3
2F:推 chubiei: int myabs(int i)04/07 02:09
3F:→ chubiei: {04/07 02:09
4F:→ chubiei: double d = i; unsigned long long *l = &d;04/07 02:10
5F:→ chubiei: *l <<= 1; *l >>= 1;04/07 02:10
6F:→ chubiei: return d;04/07 02:10
7F:→ chubiei: }04/07 02:10
8F:推 chubiei: 上面的假设是int为32 bits, double和unsigned long long04/07 02:17
9F:→ 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;
}
说明:
有点邪门,先把int转成double,而由於IEEE 754只用MSB控制正负号
於是把负数MSB干掉後这个double就变成正数,再转回int就是绝对值了
至於用union是因为double没有bitwise运算子,必须把它视为整数型别才能做
※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;
}
发现abs只用了三条x86指令就完成了<(_ _)>
然而这是编译器最佳化的结果
当你写
(num > 0) ? num : -num就有可能会最佳化成以下这样
mov eax,[num]
cdq
xor eax,edx
sub eax,edx
mov [num],eax
说明:
由於cdq在当eax是正数时edx是0,负数则是-1,
正数时和0做XOR此时正数会维持不变,负数时和-1做XOR变成1的补数也就是NOT结果
又在将负数转正数取2的补数时只要NOT後再加一
第三条指令刚好就是减去-1
正数处理时减0维持不变
参考
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/
底下有一个( n >> 31 | 1 ) * n我竟然没想到要利用补位特性...
#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
开大直接写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");
}
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11F:→ TobyH4cker: XD 在解一些无脑文字游戏我也都不喜欢用脑直接硬干 04/07 01:16
12F:推 chubiei: int myabs(int i) 04/07 02:09
13F:→ chubiei: { 04/07 02:09
14F:→ chubiei: double d = i; unsigned long long *l = &d; 04/07 02:10
15F:→ chubiei: *l <<= 1; *l >>= 1; 04/07 02:10
16F:→ chubiei: return d; 04/07 02:10
17F:→ chubiei: } 04/07 02:10
18F:推 chubiei: 上面的假设是int为32 bits, double和unsigned long long 04/07 02:17
19F:→ chubiei: 都是64 bits 04/07 02:17
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20F:→ TobyH4cker: 这个太邪门啦 04/07 08:35
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22F:→ TobyH4cker: 不能,负数是以2的补数表示,把整数的MSB抹掉会变别的 04/07 11:39
23F:推 stupid0319: i = i * ((((i>>31) ^ 1) << 1 )- 1); 这样呢 04/07 11:58
24F:→ bibo9901: i = i * (( i>0 ) *2 - 1) 一样啊 04/07 12:03
25F:→ bibo9901: 你还假设int一定要32bit 04/07 12:03
26F:推 stupid0319: 对吼,不知道有没有CPU的指令集比较快 04/07 12:06
27F:→ TobyH4cker: 就是abs 那样已经是最精简的了 04/07 12:17
※ 编辑: TobyH4cker (134.208.48.204), 04/07/2016 13:27:01
※ 编辑: TobyH4cker (134.208.48.204), 04/07/2016 13:58:49
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30F:推 Frozenmouse: wwwww 04/07 23:41
31F:推 wtchen: 以後管版务要来设一个脑筋急转弯专区.... 04/08 01:28
32F:→ Schottky: 我怎觉得像猎奇专区... 04/08 03:05
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