用C/C++表示扩展数字的最佳方式是什么？

Question

我有10位有符号的值。它实际上是一个10位的颜色值，我想要转换成一个int。

这10位将被解释为更大的int中的一个有符号值，其中其他位为零。

我可以想到三种方法，如下所示：

#include <stdio.h>

void p(int v)
{
    printf("\t%d", v);
}

int main()
{
    for (int i = -2; i < 3; ++i)
    {
        unsigned int u = i & 0x3ff;

        int v;

        // method 1: test the bit
        v = u;
        if (u & 0x200) v = v ^ -0x400;
        p(v);

        // method 2: shift
        v = u<<(sizeof(int)*8-10);
        v >>= (sizeof(int)*8-10);
        p(v);

        // method 3: use sign extend
        v = (signed char)(u >> 2);
        v <<= 2;
        v |= u;
        p(v);


        printf("\n");

    }

    return 0;
}

有更好的办法吗？经常会出现这样的问题。

谢谢你的意见。

更新

增加两种方法。@cruz-jean提出的第一种是位字段，第二种是gcc在编译比特字段后提出的。

      // method 4: bit fields
        struct { int v:10; } f;
        f.v = u;
        v = f.v;

        // method 5: sign extend short
        v = (signed short)(u << 6);
        v >>= 6;

出于兴趣，MSVC将#4编译为#2，gcc将#4编译为#5。

方法5看起来不错。

Answer 1

您可以声明一个10位签名的位域助手类型，并以int的形式访问该值。

struct signed_10_bit
{
    int val : 10;
};

int some_10_bit_num = 0x3ff;
int extended = signed_10_bit{ some_10_bit_num }.val;

Answer 2

另一个要尝试的：

v = u | (0 - (u&0x200));

对于转换速度慢的cpus来说很好。