Самый быстрый способ получить знак в Java?
Я хотел бы получить знак значения float
как значение int
-1 или 1.
Избегание условностей всегда является хорошей идеей в сокращении вычислительных затрат. Например, одним из способов, я могу думать, было бы использовать быстрый bit-shift
для получения знака:
float a = ...;
int sign = a >> 31; //0 for pos, 1 for neg
sign = ~sign; //1 for pos, 0 for neg
sign = sign << 1; //2 for pos, 0 for neg
sign -= 1; //-1 for pos, 1 for neg -- perfect.
Или более кратко:
int sign = (~(a >> 31) << 1) - 1;
- Это похоже на хороший подход?
- Будет ли это работать для всех платформ, учитывая проблемы, связанные с контентом (как MSB имеет знак)?
Ответы
Ответ 1
Любые причины, по которым вы не просто используете:
int sign = (int) Math.signum(a); //1 cast for floating-points, 2 for Integer types
Кроме того, большинство реализаций числа имеют метод signum, принимающий примитив этого типа и возвращающий int, поэтому вы можете избежать кастинга для дополнительной производительности.
int sign1 = Integer.signum(12); //no casting
int sign2 = Long.signum(-24l); //no casting
Он вернет +1/0/-1, и он был оптимизирован для обеспечения хорошей производительности.
Для справки вы можете взглянуть на реализацию в openJDK. Соответствующие биты:
public static float signum(float f) {
return (f == 0.0f || isNaN(f)) ? f : copySign(1.0f, f);
}
public static boolean isNaN(float f) {
return (f != f);
}
public static float copySign(float magnitude, float sign) {
return rawCopySign(magnitude, (isNaN(sign) ? 1.0f : sign));
}
public static float rawCopySign(float magnitude, float sign) {
return Float.intBitsToFloat((Float.floatToRawIntBits(sign)
& (FloatConsts.SIGN_BIT_MASK))
| (Float.floatToRawIntBits(magnitude)
& (FloatConsts.EXP_BIT_MASK
| FloatConsts.SIGNIF_BIT_MASK)));
}
static class FloatConsts {
public static final int SIGN_BIT_MASK = -2147483648;
public static final int EXP_BIT_MASK = 2139095040;
public static final int SIGNIF_BIT_MASK = 8388607;
}
Ответ 2
Если вы просто хотите, чтобы бит знака IEEE 754 из значения float вы могли использовать:
/**
* Gets the sign bit of a floating point value
*/
public static int signBit(float f) {
return (Float.floatToIntBits(f)>>>31);
}
Это очень быстро и имеет преимущество без ветвей. Я думаю, что это самый быстрый способ получить JVM.
Но убедитесь, что это то, что вы хотите! Особенно следите за особыми случаями, например. NaN может технически иметь либо знаковый бит 0, либо 1 знак.
Ответ 3
Вы должны только пытаться использовать трудные для чтения/понимания оптимизации, если это абсолютно необходимо.
Проблема с
int sign = Math.signum(a);
может быть, что он возвращает 0, если 0.0 == a
Но вы всегда должны полагаться на существующие библиотечные функции, чтобы ваш код легко читал/понимал.
Если вы хотите 1 для 0.0 ==, то что об этом:
int sign = (0>a)?-1:1;