从可变位宽扩展符号

Posted 2023-02-23

【中文标题】从可变位宽扩展符号

【英文标题】：Sign extending from a variable bit width

【发布时间】：2016-08-06 10:35:53

【问题描述】：

这是一段 C++ 代码：

#include <iostream>
#include<limits.h>
using namespace std;

void sign_extending(int x,unsigned b)

  int r;      // resulting sign-extended number
  int const m = CHAR_BIT * sizeof(x) - b;
  r = (x << m) >> m;
  cout << r;


void Run()

  unsigned b = 5; // number of bits representing the number in x
  int x = 29;      // sign extend this b-bit number to r
 sign_extending(x,b);

结果：-3

结果数将是一个有符号数，其位数存储在 b 中。我正在尝试在 python 中复制此代码：

from ctypes import *
import os

def sign_extending(x, b):
  m = c_int(os.sysconf('SC_CHAR_BIT') * sizeof(c_int(x)) - b)    
  r = c_int((x << m.value) >> m.value)        # Resulting sign-extended number
  return r.value

b = c_int(5)       # number of bits representing the number in x
x = c_int(29)      # sign extend this b-bit number to r
r = sign_extending(x.value, b.value)
print r

结果：29

我无法像从 c++ 中的输出那样获得符号扩展数。我想知道我当前代码（python）中的错误或问题，以及使用这种技术的可能解决方案。

【问题讨论】：

您所做的不是符号扩展。在 C++ 中，当您使用有符号整数时，已经为您进行了符号扩展。

这个问题与你昨天问的问题非常相似：***.com/questions/38794715/…

另外，在 C 和 C++ 中，将负数右移是 not guaranteed to replicate the sign bit。

@PM2Ring 它是相似的，但是我正在尝试使用不同的技术做同样的事情。昨天我询问了使用位域，现在我遇到了这种方法的问题。

【参考方案1】：

你可以使用

def sign_extending(x, b):
    if x&(1<<(b-1)): # is the highest bit (sign) set? (x>>(b-1)) would be faster
        return x-(1<<b) # 2s complement
    return x

【讨论】：

我可以使用它，但我想要一个解决方案，它是对我当前代码的改进，而不是完全改变它

对我来说这看起来像是一个改进，因为它具有更好的可读性；）我实际上无法改进您的代码，抱歉。

为什么要移植坏代码？人们告诉你 >> 不能保证做符号扩展。您应该将此代码移植回 C++。