为什么signbit(-0)返回0？

Question

来自The Open Group Base Specifications Issue 7，IEEE Std 1003.1-2008：

signbit()宏仅在其参数值的符号为负时返回非零值。

为什么signbit(-0)返回0？我只是想了解这个决定背后的逻辑。

- syntagma

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必须使用二进制补码。 - Mike

0 在内部表示为 00000000（在 8 位中），其符号位为 0（因此返回 0），例如 -1 在内部表示为 11111111（在 8 位中）其符号位为 1。这就是你看到的东西。 - Benjamin Gruenbaum

Answer 1

在二进制补码中，这是目前表示有符号整数最常用的方法，在其中没有负零这个概念。在所有情况下，包括按位运算，-0 == +0，因此，即使宏代码中包含 ((float) -0)，当它被处理时，符号已经消失了。

如果您想进行测试，您可以尝试类似于 signbit(-0.0) 或 signbit(-1.0 * 0) 的东西。由于此时不是从整数进行转换，该数字应仍具有符号。

- cHao

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符号位宏仅适用于浮点数据，而浮点数据通常不以二进制补码形式表示。 - Stephen Canon

@StephenCanon：嗯，这有点尴尬。:) 希望修正后的解释能够解决这个问题。 - cHao

Answer 2

在 signbit(-0) 中：

• 0 是一个类型为 int 的常量。
• -0 是取 0 的负值得到的，所以它是类型为 int 的零。
• 该值转换为浮点数。
• 浮点值中的符号位为零，因此 signbit(-0) 的结果为 0。

如果您使用 signbit(-0.)：

• 0. 是一个类型为 double 的常量。
• -0. 是取 0. 的负值得到的，因此它是类型为 double 的负零。
• 浮点值中的符号位为一，因此 signbit(-0.) 的结果为 1。

关键在于，-0 取反整数类型，而整数类型通常没有将负零与正零区分开来进行编码。当整数零转换为浮点数时，结果是一个简单（正）零。然而，-0. 取反浮点类型，而浮点类型将负零与正零区别对待。

- Eric Postpischil

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C语言是否会将 -0.0 视为字面量并保持其负数？我以前从未关注过，所以也没有检查过... - cHao

cHao：基本的C标准对浮点数的处理并不严格。通常的实现，特别是使用IEEE 754的实现，会在浮点数零值中保留符号位，尤其是在简单操作中。(例如，在某些实现中，库例程在符号处理方面可能不够严格，这并不令人惊讶。) - Eric Postpischil

Answer 3

它并不会。 signbit 宏返回浮点数数据的字面 signbit。请注意文本：“如果参数的”符号“为负”，而不是“如果参数”为负”。C标准中的脚注236澄清了这一点：“signbit宏报告所有值的符号，包括无穷大、零和NaN。” 这是一个假设性问题，还是你有一个有缺陷的实现？

- Stephen Canon

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我正在学习C语言并尝试使用各种函数。 - syntagma

-0的符号位是0。在符号位丢失之后，它才被提升为浮点类型。 - Jonathan Grynspan

@JonathanGrynspan：没错，我没有将signbit(-0)解释为字面上的程序文本，但也许我应该这样做。 - Stephen Canon