C语言中的位操作（3）两整数中的最大值与最小值

不用选择分支找出指定两整数中的最大值与最小值：

int x; 
int y;    // 找出x与y的最大值与最小值
int r;  // r保存结果

r = y ^ ((x ^ y) & -(x < y)); // min(x, y)

在一些很少的机器上，分支比较很耗资源，而且没有条件移动指令存在，以上的实现可能比传统的方法： r = (x < y) ? x : y 要快。

即使比后者多执行两步指令。（通常，前面的方法要快）

它的工作原理如下：

如果x<y，那么-(x-y)全部为1， 结果 r = y ^ (x ^ y) & ~0 = y ^ x ^ y = x.

否则，如果x >= y, 那么 -(x < y) 全部为0，结果 r = y ^ ((x ^ y) & 0) = y.

在某些机器上，计算(x<y)判断为0还是1需要选择分支判断指令，所以在这样的机器上上面的方法就没有优势可言。

若果要找到最大值，可以使用如下方法：

r = x ^ ((x ^ y) & -(x < y)); // max(x, y)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

快速的方法：

如果大家知道INT_MIN <= x - y <= INT_MAX，可以使用下面快速的方法，因为(x-y)只用计算一次

r = y + ((x - y) & ((x - y) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1))); // min(x, y)
r = x - ((x - y) & ((x - y) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1))); // max(x, y)

注意到1989 ANSI C说明书没有指定有符号右移，所以上上述方法不稳定，如果抛出溢出异常，于是在做减法操作的时候，x与y的值应该指定为无符号或是转换为无符号类型，以避免没有必要的异常抛出。