C/C++ 检查内存中数字类型的最高有效位(MSB)

我们判度一个数字类型(char,short,int,float,double等数据类型的统称)的MSB位的意义所在区分数字的正/负，通过下面的图，这是我以前写过的《C/C++ 内存中的数据表示》用过的一个图例，通过它能够说明很多意义所在。

• 若MSB为0,并且你在声明该数字的变量类型以signed前缀定义,C/C++编译器解析表示该数字为正
• 若MSB为1,并且你在声明该数字的变量类型以signed前缀定义,C/C++编译器解析表示该数字为负
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我们使用位与运算符 “＆”检查任何位的状态。 如果操作数的对应位为1，则位与运算会将结果值的每一位返回1。

1. 我们将被检测的数字m,它的类型为T,使用sizeof()运算符可找到该数字的类型T的大小(以字节为单位)。 然后将其乘以8，即可得到数字T所需的位数。 将总位存储在某个变量中，例如

     bits = sizeof(T)* 8
   

2. 要获取数字的MSB位，需要将1的第一位移到最高位。 左移bits-1那么多次，并将结果存储在某个变量中，例如

     msb = 1 <<(bits-1)
   

3. 如果数字m＆msb按位与运算,如果求值为1，则设置数字m是负数，否则是负数。

    m & msb ? "m是负数":"m是非负数";
   

示例代码

template <typename T>
#define BITS sizeof(T) * 8
bool is_negative_numeric(T m)
{
    T msb;
    msb = 1 << (BITS - 1);

    return m & msb ? true : false;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::vector<int> vc{11, -245, -738, 112, 0, -45, 33, 77, -44};

    for (size_t i = 0; i < vc.size(); i++)
    {
        is_negative_numeric<int>(vc[i]) ? std::cout << "负数"
                                                    << ","
                                        : std::cout << "非负数"
                                                    << ",";
    }
    return 0;
}

测试结果