Templazed Zweiglos Int Max/Min-Funktion

Question

Ich versuche, eine zeilenlose Funktion zu schreiben, um die MAX oder MIN von zwei Ganzzahlen zurückgeben, ohne auf if (oder? :). the usual technique ich mit dieser leicht genug für ein gegebenes Wort Größe tun können:

inline int32 imax(int32 a, int32 b) 
{ 
    // signed for arithmetic shift 
    int32 mask = a - b; 
    // mask < 0 means MSB is 1. 
    return a + ((b - a) & (mask >> 31)); 
} 

Wenn man nun annimmt arguendo, dass ich wirklich die Art von Anwendung auf die Art von in-Order-Prozessor, wo dies notwendig ist, meine Frage schreibe ist Gibt es eine Möglichkeit, C++ - Vorlagen zu verwenden, um dies auf alle Größen von int zu verallgemeinern?

Der >> 31 Schritt funktioniert natürlich nur für Int32s, und während ich Überladungen auf die Funktion für int8, int16 und int64 kopieren konnte, scheint es, dass ich stattdessen eine Template-Funktion verwenden sollte. Aber wie bekomme ich die Größe eines Template-Arguments in Bits?

Gibt es einen besseren Weg, dies zu tun? Kann ich die Unterschrift der Maske T erzwingen? Wenn T nicht vorzeichenbehaftet ist, wird der Maskenverschiebungsschritt nicht funktionieren (weil es eine logische statt einer arithmetischen Verschiebung ist).

template< typename T > 
inline T imax(T a, T b) 
{ 
    // how can I force this T to be signed? 
    T mask = a - b; 
    // I hope the compiler turns the math below into an immediate constant! 
    mask = mask >> ((sizeof(T) * 8) - 1); 
    return a + ((b - a) & mask); 
} 

Und die oben getan zu haben, kann ich verhindern, dass es aber einen Integer-Typ für alles verwendet werden (zB keine Schwimmer oder Klassen)?

Answer 1

Im Allgemeinen sieht gut aus, aber für 100% Portabilität, ersetzen Sie diese 8 mit CHAR_BIT (oder numeric_limits :: max()), da es nicht garantiert ist, dass Zeichen 8-Bit sind.

Jeder gute Compiler ist schlau genug, um alle mathematischen Konstanten zur Kompilierzeit zusammenzuführen.

Sie können erzwingen, dass es signiert wird, indem Sie eine Typeigenschaften-Bibliothek verwenden. die in der Regel so etwas wie (vorausgesetzt, Ihre numeric_traits Bibliothek aufgerufen wird numeric_traits) aussehen:

typename numeric_traits<T>::signed_type x; 

Ein Beispiel eines manuell gerollt numeric_traits Header könnte wie folgt aussehen: http://rafb.net/p/Re7kq478.html (es gibt viel Platz für Ergänzungen, aber Sie das bekommen Idee).

oder besser noch, verwenden boost:

typename boost::make_signed<T>::type x; 

EDIT: IIRC unterzeichnete Rechtsverschiebungen nicht haben Arithmetik sein. Es ist üblich, und sicherlich bei jedem Compiler, den ich verwendet habe. Aber ich glaube, dass der Standard es dem Compiler überlässt, ob Rechtsverschiebungen arithmetisch sind oder nicht. In meiner Kopie des Entwurfs des Standard wird die folgende geschrieben:

Der Wert von E1 >> E2 E1 E2 Bitpositionen rightshifted. Wenn E1 hat einen unsigned Typen oder wenn E1 einen signierten Typen und einen nicht-negativen Wert hat, der Wert des Ergebnisses ist der integrale Bestandteil des Quotienten aus E1 geteilt durch die Menge 2 bis die Kraft E2 erhöht. Wenn E1 einen vorzeichenbehafteten Typ und einen negativen Wert hat, ist der resultierende Wert die Implementierung.

Aber wie ich schon sagte, es wird mit jedem Compiler funktionieren, den ich gesehen habe :-p.

Answer 2

Sie können sich die Boost.TypeTraits Bibliothek ansehen. Um festzustellen, ob ein Typ signiert ist, können Sie das Merkmal is_signed verwenden. Sie können auch in enable_if/disable_if nach Überladungen für bestimmte Typen suchen.

Answer 3

Hier ist ein weiterer Ansatz für max. Und min. Was ist nett daran ist, dass es keine Bittricks verwendet und Sie nichts über den Typ wissen müssen.

template <typename T> 
inline T imax (T a, T b) 
{ 
    return (a > b) * a + (a <= b) * b; 
} 

template <typename T> 
inline T imin (T a, T b) 
{ 
    return (a > b) * b + (a <= b) * a; 
}