2018-01-15 A+B 不用加号实现整数相加

直接上代码

#include <stdio.h>

int add_one(int a, int b) {
    return a - (-b);
}

int add_two(int a, int b) {
    char *p = (char *) a;
    int c = (int) &p[b];
    return c;
}

int add_three(int a, int b) {
    if (0 == b)
        return a;
    int cxor = a ^b;
    int cand = a & b;
    return add_three(cxor, cand << 1);
}

int add_four(int a, int b) {

    int cxor = 0;
    int cand = 0;
    while (b != 0) {
        cxor = a ^ b;
        cand = (a & b) << 1;
        a = cxor;
        b = cand;
    }
    return cxor;
}
int main() {
    printf("#########ONE#########\n");
    int c = add_one(-20, -20);
    printf("c = %d\n", c);

    printf("#########TWO#########\n");
    c = add_two(-30, -20);
    printf("c = %d\n", c);

    printf("#########THREE#########\n");
    c = add_three(-40, 90);
    printf("c = %d\n", c);

    printf("#########FOUR#########\n");
    c = add_four(40, -50);
    printf("c = %d\n", c);

    return 0;
}

输出:
#########ONE#########
c = -40
#########TWO#########
c = -50
#########THREE#########
c = 50
#########FOUR#########
c = -10

add_one

int add_one(int a, int b) {
    return a - (-b);
}

不解释.......小聪明

add_two

int add_two(int a, int b) {
    char *p = (char *) a;
    int c = (int) &p[b];
    return c;
}

使用p[b] 获取char数组 b个字节的偏移量.

int main() {

    char a[10] = {'1','2','3','4','5'};
    char *p = a;

    printf("p = %p\n",p);
    printf("a = %p\n",&a);

    printf("a[2] = %c\n",a[2]);
    printf("p+2= %c\n",*(p+2));

    printf("a[2]的地址: ,%p\n",&a[2]);
    printf("p + 2 的地址: %p\n",p+2);
}

输出:
p = 0x7fff5ade795e
a = 0x7fff5ade795e
a[2] = 3
p+2= 3
a[2]的地址: ,0x7fff5ade7960
p + 2 的地址: 0x7fff5ade7960

指针 + 数字--> 指针类型指向的类型长度 * 数字 + 指针本来地址,现在把char 换为int

int a[10] = {'1', '2', '3', '4', '5'};
    int *p = a;

    printf("p = %p\n", p);
    printf("a = %p\n", &a);

    printf("a[2] = %d\n", a[2]);
    printf("p+2= %d\n", *(p + 2));

    printf("a[2]的地址: ,%p\n", &a[2]);
    printf("p + 2 的地址: %p\n", p + 2);

输出:
p = 0x7fff57360940
a = 0x7fff57360940
a[2] = 51
p+2= 51
a[2]的地址: ,0x7fff57360948
p + 2 的地址: 0x7fff57360948

add_three 和 add_four

int add_three(int a, int b) {
    if (0 == b)
        return a;
    int cxor = a ^b;
    int cand = a & b;
    return add_three(cxor, cand << 1);
}

使用位运算来计算加法,涉及到位的操作.

  • ^ 异火运算符 简称不进位加法
    0 ^ 0 = 0
    1 ^ 0 = 1
    1 ^ 1 = 0

  • & 与运算符
    0 ^ 0 = 0
    1 ^ 0 = 0
    1 ^ 1 = 1

使用^ 运算符可以计算出两个数相加的所有不进位的值
使用& 运算符可以计算出两个数相加的所有进位值,

例如 :

  • 计算 a = 11
    b = 5
    a + b = 16
a = 11 的二进制表示  1011
b = 5 的二进制表示   0101

cxor = a ^ b = 1 0 1 1 
               0 1 0 1
               1 1 1 0 

cand = a & b =  1 0 1 1
                0 1 0 1
                0 0 0 1
然后 cand << 1 = 0010,有进位,再次做运算

cxor = 1110 ^ 0010 = 1100
cand = 1110 & 0010 = 0010 
cand << 1  = 0100, 有进位,再次做运算

cxor = 1100 ^ 0100  = 1000
cand = 1100 & 0100 = 0100
cand << 1 = 1000, 有进位,再次做运算

cxor = 1000 ^ 1000 = 0000
cand = 1000 ^ 1000 = 1000
cand << 1 = 0001 0000 有进位,再次做运算

cxor = 0000  0000 ^ 0001 0000 = 0001 0000
cand = 0000 0000 & 0001 0000 = 0000 0000
cand << 1 = 0 无进位,运算结束,相加值为 0001 000 = 16  

我们计算一下负数的相加:
这里我们要清楚的是,所有的数值在计算机中存储的都是补码
将一个整数,转换成二进制,就是其原码。如单字节的5的原码为:0000 0101;-5的原码为1000 0101。
反码:正数的反码就是其原码;负数的反码是将原码中,除符号位以外,每一位取反。如单字节的5的反码为:0000 0101;-5的反码为1111 1010。
补码:正数的补码就是其原码;负数的反码+1就是补码。如单字节的5的补码为:0000 0101;-5的原码为1111 1011。

在计算机中,正数是直接用原码表示的(正数的源码= 反码 = 补码),如单字节5,在计算机中就表示为:0000 0101。负数用补码表示,如单字节-5,在计算机中表示为1111 1011。

  • 计算 a = - 11
    b = 5
    a + b = - 6
a = -11 在计算机中的二进制补码表示 1111 0101
b = 5 的二进制表示   0000 0101

cxor = a ^ b = 1111 0101
               0000 0101
                1111  0000

cand = a & b =  1111 0101
               0000 0101
               0000 0101
然后 cand << 1 = 0000 1010 ,有进位,再次做运算

cxor =  1111  0000 ^ 0000 1010= 1111 1010
cand = 1111  0000 &  0000 1010 = 0000 0000
cand << 1 = 0 无进位,运算结束,相加值为 1111 1010  最高位为 1 说明是负数,现在把补码转换为源码:

先减1 ,然后除符号位外按位取反:
减 1 :
1111 1010 - 0000 0001 = 1111 1001 
取反:
1111 1001  ---> 1000 0110

0110  = 6
最高位为 1 所以为 -6 

总结

  1. 使用到了计算机中数值的表示,源码,反码,补码 ,计算机中是用补码来表示数值的
  2. 使用到地址的运算,与指针的运算
  3. 使用到^异或操作符 与 & 与 操作符.
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,539评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,594评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,871评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,963评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,984评论 6 393
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,763评论 1 307
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,468评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,357评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,850评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,002评论 3 338
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,144评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,823评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,483评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,026评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,150评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,415评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,092评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.编译程序(1)gcc xx.c,他会默认生成一个a.out的可执行文件,在a.out所在目录,执行./a.o...
    萌面大叔2阅读 1,292评论 0 1
  • 网站乱码问题我们会经常碰到,大多见于非英文的中文字符或其他字符乱码,而且,这类问题常常是因为编码方式问题,主要原因...
    波段顶底阅读 2,870评论 1 9
  • 1.编译程序 (1)gcc xx.c,他会默认生成一个a.out的可执行文件,在a.out所在目录,执行./a....
    萌面大叔2阅读 470评论 0 1
  • 概述 在学习位运算之前,先说下几个概念: 机器数:一个数字在计算机中的二进制表达形式就叫做机器数。机器数是有符号位...
    骑着乌龟去看海阅读 2,446评论 1 4
  • 作者:古典 001 如果为了满足父母对我们的人生设想,而放弃自己的梦想,你就成了受制于人的傀儡,注定过失败的人生。...
    明媚月光阅读 170评论 0 0