用算术/位运算符实现关系运算符

Question

假设：

• 双补形式的32位有符号整数
• true和false是值为1和0的整数。
• java运算符

您能否仅使用算术运算符和按位运算符来实现关系运算符，如<和==？

Answer 1

这是一个快速的尝试。签名比杂乱，但可能在32位算术，如果需要。

int32_t cmp_lt(int32_t lhs, int32_t rhs) {
    int64_t tmp = lhs;
    tmp -= rhs;
    tmp >>= 63;
    return tmp & 1;
}

int32_t cmp_eq(int32_t lhs, int32_t rhs) {
    return (cmp_lt(lhs, rhs) | cmp_lt(rhs, lhs)) ^ 1;
}

// 32-bit only version
int32_t cmp_lt32(int32_t lhs, int32_t rhs) {
    int32_t tmp = lhs - rhs;
    // -lhs < +rhs is always true
    tmp |= ~rhs & lhs;
    // +lhs < -rhs is always false
    tmp &= ~rhs | lhs;
    tmp >>= 31;
    return tmp & 1;
}

编辑:我看到Java是被要求的。不是我的母语，但我相信常规的整数和长类型可以在这里替代int32_t和int64_t。

Answer 2

我认为小于/大于可以通过从另一个减去一个，转换为一个无符号int，然后按位使用符号位，然后将它移到最不重要的位来实现。

等式可以用二进制数来实现，而不是减去两个数字的结果。还没有测试过这些，但是几年前在OpenCL中使用了类似的方法来防止GPU上的分支。

例如大于：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
  int x = 6;
  int y = 4;
  int diff;
  unsigned int* udiff;
  unsigned int gr;
  unsigned int one = 1;

  diff = x - y;
  udiff = (unsigned int*)&diff;
  gr = (*udiff & (one << 31)) >> 31;

  printf("%d", gr);


}

(代码页)

比类似的方法做的要少。平等：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
  int x = 4;
  int y = 4;

  int diff;
  unsigned int* udiff;
  unsigned int eq;

  diff = x - y;
  udiff = (unsigned int*)&diff;

  eq = !(*udiff);

  printf("%d", eq);

}  

(代码页)

不确定如何在Java中这样做，这取决于这样一个事实:您可以使用指针转换将有符号整值重新解释为C中的无符号int。