仅使用按位运算符在 C++ 中对移位二进制值进行符号扩展

Question

我编写了以下函数，该函数旨在提取整数的第 5 位到第 8 位（含）并返回这些位。然而，提取的位被视为有符号，因此必须在位移后对它们进行符号扩展。

int signedBits5through8(int v){
  int fourBits = (v & 0b1111111111) >> 5;
  int signBit = (fourBits & 0b1000) >> 3;
  return (0b11111111111111111111111111110000 * signBit) | fourBits;
}

为了实现符号扩展，我的实现将符号位（提取的 4 位中的最高有效位，遵循二进制补码约定）乘以 28 位 1，后跟 4 位零，以便“符号扩展”，并且然后使用 OR 掩码应用最后 4 位。我的问题是，我无法使用除按位运算符之外的任何运算符来完成此任务，因此使用乘法运算符是不可接受的。在这种情况下最好的解决方法是什么？我也不能在我的函数中使用任何条件或循环逻辑（if-else、for 等）。

Answer 1

要在不使用乘法运算符的情况下实现符号扩展，可以使用按位运算来创建符号扩展掩码。这是一个替代实现： `intsignedBits5through8(int v){ int fourBits = (v & 0b1111) >> 5; int signBit = (fourBits & 0b1000) >> 3;

// 创建符号扩展掩码 int SignExtensionMask = ((signBit << 31) >> 31) << 4;

返回signExtensionMask |四位； } 在此实现中，符号扩展掩码是通过将符号位左移到最高有效位，然后将其右移回最低有效位，最后左移 4 个位置以与四个位对齐来创建的。 OR 运算将符号扩展与提取的四位结合起来。