C 位除法舍入到最接近的零

我想执行有符号整数按2的幂进行位除。然而，我遇到了几个问题。我只是想知道是否有人能帮我

首先，我尝试单独使用位移位：

int result = number >> n;

然而，当我尝试除以一个负数时，我遇到了一个问题。（它总是用一个更大的数字取整。例如：-9/4=-3而不是-2。因此，我在互联网上查找这个问题，最终得到了以下解决方案：

int result = (number + (1<<n)-1) >> n;

int结果=（数字+（1 n；

但是，当我尝试11/4=3而不是2时

---

有什么建议吗？我只能使用！~&^ |+>（没有循环或如果允许/开关）

也许这会对您有所帮助

1） 如果您使用的是

/

运算符，则标准规定（

ISO/IEC TR3 in 6.5.5乘法运算符中的
/
）运算符的结果是第一个操作数除以第二个操作数的商

2） 如果您使用的
>
标准规定（
6.5.7中的ISO/IEC TR3
）是LHS操作数为有符号类型且为负数的
的结果，则结果值为
实现定义的

因此，
/
将为您提供所需的结果

但是有符号和负数上的
取决于编译器。
以下方法不好，因为它依赖于：


负整数的右移是算术移位（可能不是这种情况）
符号整数是2的补码表示（极少数情况下可能不是这种情况）
没有任何填充位的整数（现在在现代CPU上你找不到填充位，尽管标准允许它们的存在）

由于有符号整数溢出，它可能会导致某些红利（例如，
INT\u MIN
）出现未定义的行为

因此，它不可移植，也不能保证始终工作。您已收到警告

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int DivByShifting1(int n, unsigned shift)
{
  int sgn = n >> ((sizeof(int) * CHAR_BIT) - 1);
  return ((((n + sgn) ^ sgn) >> shift) + sgn) ^ sgn;
}

int main(void)
{
  int n, s;
  for (n = -10; n <= 10; n++)
    for (s = 0; s <= 4; s++)
      printf("%d / %d = %d\n", n, 1 << s, DivByShifting1(n, s));
  return 0;
}

请注意，
（（sizeof（int）*CHAR_BIT）-1）
是编译时常量，因此可以允许
*
和
-

另一个版本非常类似，但不要求负整数的右移位为算术移位，并且不存在有符号整数溢出（2的补码和填充位仍然是限制，但实际上在今天的实践中存在）：

@R.正确地提醒，从
有符号整数
到
无符号整数
的转换可以通过添加0u（无符号0）来完成

他还提醒说，可以直接返回
un
，而不必执行
memcpy（）
到
n
。转换应该由实现定义，但在C的2的补码实现中，比特对比特的复制实际上总是如此。
只需使用
//code>操作符：

int result = number / (1 << n);

intresult=number/（1从
intdiv（inta）{returna/4；}
的反汇编判断：

leal 3(%rdi), %eax
testl %edi, %edi
cmovns %edi, %eax
sarl $2, %eax

必须通过
（1n）
调整操作数；这两种操作数都可以根据实现定义的行为使用无分支的bitmagic实现。
我不清楚。1）您是使用
/
获得结果，还是2）使用
执行等效除法？@Koushik，他说他只能使用这些操作符：！~&^ |+>。另外，没有循环或if条件/开关。@Koushik我正在调用一个函数div（11,2）来执行11/4@AnishRam我只是想确保他不会漏掉
/
。现在我很清楚了。一个有用的链接，你能解释一下
n>>（（sizeof（int）*CHAR_位）-1）
在你的
DivByShifting1
函数中做了什么吗？@AnishRam。它为n>=0提供了0，为n<0提供了-1。就我个人而言，我会使用实现定义的从
无符号
到
int
的转换（发生在
返回
语句中）与其说
memcpy
…不如说练习的重点是避免在源代码中进行显式除法。那么我认为这是不可移植的，因为
>
是为负操作数定义的实现。您至少需要一种方法来根据操作数是否为负来调节表达式……或者它将使用
idiv
；您可以将有符号整数强制转换为无符号整数，并使用最高有效位作为符号位值。我认为，它仍然是可行的，尽管要长得多。是的，刚刚添加了一个版本，不依赖于
>
的实现定义行为。
-10 / 1 = -10
-10 / 2 = -5
-10 / 4 = -2
-10 / 8 = -1
-10 / 16 = 0
-9 / 1 = -9
-9 / 2 = -4
-9 / 4 = -2
-9 / 8 = -1
-9 / 16 = 0
-8 / 1 = -8
-8 / 2 = -4
-8 / 4 = -2
-8 / 8 = -1
-8 / 16 = 0
-7 / 1 = -7
-7 / 2 = -3
-7 / 4 = -1
-7 / 8 = 0
-7 / 16 = 0
-6 / 1 = -6
-6 / 2 = -3
-6 / 4 = -1
-6 / 8 = 0
-6 / 16 = 0
-5 / 1 = -5
-5 / 2 = -2
-5 / 4 = -1
-5 / 8 = 0
-5 / 16 = 0
-4 / 1 = -4
-4 / 2 = -2
-4 / 4 = -1
-4 / 8 = 0
-4 / 16 = 0
-3 / 1 = -3
-3 / 2 = -1
-3 / 4 = 0
-3 / 8 = 0
-3 / 16 = 0
-2 / 1 = -2
-2 / 2 = -1
-2 / 4 = 0
-2 / 8 = 0
-2 / 16 = 0
-1 / 1 = -1
-1 / 2 = 0
-1 / 4 = 0
-1 / 8 = 0
-1 / 16 = 0
0 / 1 = 0
0 / 2 = 0
0 / 4 = 0
0 / 8 = 0
0 / 16 = 0
1 / 1 = 1
1 / 2 = 0
1 / 4 = 0
1 / 8 = 0
1 / 16 = 0
2 / 1 = 2
2 / 2 = 1
2 / 4 = 0
2 / 8 = 0
2 / 16 = 0
3 / 1 = 3
3 / 2 = 1
3 / 4 = 0
3 / 8 = 0
3 / 16 = 0
4 / 1 = 4
4 / 2 = 2
4 / 4 = 1
4 / 8 = 0
4 / 16 = 0
5 / 1 = 5
5 / 2 = 2
5 / 4 = 1
5 / 8 = 0
5 / 16 = 0
6 / 1 = 6
6 / 2 = 3
6 / 4 = 1
6 / 8 = 0
6 / 16 = 0
7 / 1 = 7
7 / 2 = 3
7 / 4 = 1
7 / 8 = 0
7 / 16 = 0
8 / 1 = 8
8 / 2 = 4
8 / 4 = 2
8 / 8 = 1
8 / 16 = 0
9 / 1 = 9
9 / 2 = 4
9 / 4 = 2
9 / 8 = 1
9 / 16 = 0
10 / 1 = 10
10 / 2 = 5
10 / 4 = 2
10 / 8 = 1
10 / 16 = 0

int result = number / (1 << n);

leal 3(%rdi), %eax
testl %edi, %edi
cmovns %edi, %eax
sarl $2, %eax