比较两个双精度浮点数的符号

Question

如何快速比较双精度浮点数的符号？

我知道双精度浮点数有一个“符号位”，但我不确定在其二进制表示中“查找它”的方式是否可行。

除了“可移植性”问题，有人能告诉我MSVC++中这段代码是怎么回事吗？

#include <stdio.h>

int main()
{
  double z = 5.0 ;

  __int64 bitSign ;

  __int64 *ptr ;

  ptr = (__int64*)&z ;

  for( __int64 sh = 0 ; sh < 65 ; sh++ )
  {
    bitSign = 1L << sh ; // Weird.  it doesn't do 1.
    printf( "Bit# %d (%llx):  %lld\n",
      sh, bitSign, ( (*ptr) & bitSign) ) ;
  }

}

首先，为什么从第32位开始，即使我只移动了一位？

其次，在MSVC++上检查double的符号是否可以检查它的第64位吗？

- bobobobo

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请勿回答 if( (x < 0 && y < 0) || (x > 0 && y > 0) ) puts( "same" ) ; else puts ("different") ;。 - bobobobo

你有没有想过检查 x 和 y 的乘积的符号？ ( x * y < 0 ) ? "不同" : "相同" - falconcreek

@falconcreek 在大值的情况下，进行乘法运算存在溢出的风险。 - corsiKa

Answer 1

在C++11中，我们提供了std::signbit函数，如果是负数则返回true，否则返回false。

给定两个双精度浮点数a和b，我们可以使用==或!=来比较它们的符号：

void classify(double _lhs, double _rhs)
{
    std::cout << _lhs << " and " << _rhs;
    if (std::signbit(_lhs) == std::signbit(_rhs))
        std::cout << " have the same sign\n";
    else
        std::cout << " have different signs\n";
}

实时演示

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std::signbit 支持 double、float、long double 和所有整数类型。它甚至可以处理 NaN 值。

- AndyG

Answer 2

至少需要进行三个比较：

1. 提取a的符号
2. 提取b的符号
3. 比较a和b是否相等

这三个操作是必不可少的。

你可以使用“and”或“less than”，无论哪种方式都可以，也许你能找到更酷、更聪明、更巧妙的方法。但是你仍然需要进行这三个基本操作。同时，没有必要过于复杂化。如果你想将其放在一行中，可以这样做：

__int64 mask = 0x8000000000000000; // i think that's the right amount of 0's :-)
if( (x&mask) ^ (y&mask) ) 
  puts("different");
else
  puts("same");

在这里，我提取比特并进行异或操作。如果位相同，则异或将为0（假） - 如果位不同，则异或将为1（真）。通过良好的注释解释您正在做什么以及为什么，这是一种完全有效的方法。

然而：您提供的“不要使用此”示例实际上并不那么糟糕......它很容易阅读，这是您的代码中最重要的事情之一。优化有两个规则：

1. 不要优化。
2. （仅限专家）暂时不要优化。

不要为了优化已经非常快且可能足够快的东西而牺牲可读性。 :-)

- corsiKa

Answer 3

((((__int64*)(&z))*) & 0x8000000000000000) give you the sign

- Andrey

Answer 4

double类型确实有一个符号位（最高有效位），但是要找到一个数字的符号比这更加复杂。您想区分+0.0和-0.0吗？还是+NaN和-NaN之间的区别？

- dan04