位运算实现int的abs/min/max函数

论坛上两次看到不用比较计算最大/最小值了，第一次讨论时有个人有人给出了最理想的答 案。那个人说在做图像运算时，比较运算会对指令流水线效率有较大影响，因而需要另外的实现。第二次讨论时找不到第一次的帖子了，于是凭着印象并查了一些资 料，仔细想了想，得到了之前的答案（假定int为4个字节）：

int min(int a, int b)

{

int diff = b - a;

// b < a: a + (diff & -1)

// b > a: a + (diff & 0)

return a + (diff & (diff >> 31));

}

int max(int a, int b)

{

int diff = b - a;

// b < a: b - (diff & -1)

// b > a: b - (diff & 0)

return b - (diff & (diff >> 31));

}

int abs(int a)

{

int temp = (a >> 31);

return (a + temp) ^ temp;

}

原理上主要有两点：

1， 整数是以补码表示的

2， 有符号数的移位运算是算数移位（乘2和除2）而非物理移位

正数和0的补码同原码，负数的补码是绝对值的反码加1。-1的补码表示是0xFFFFFFFF。

任何一个非负整数（0~2³¹-1）右移31位都是0；任何一个负整数（-2³¹~-1）右移31位都是-1。这样min和max就比较容易理解了。

再看abs

a ^ -1 == ~a

a ^ 0 == a

若a非负，没有任何变化；若a为负，加-1再取反，得到绝对值。