如何仅用指定C语言位运算实现sign函数，对应正负零返回1/0/-1

现有代码的问题 #

你当前的实现核心问题在于所有运算的结果只能是0或1，无法输出要求的-1，且三个输入场景的返回值全部不符合预期：

• (x >> 31) & 1 仅能得到0（非负数）或1（负数）两个结果
• !x 仅能得到0（非零）或1（零）两个结果
• 两者异或的输出范围只有0和1，完全无法产生-1的返回值

逐场景验证现有代码输出：

• 输入负数：(x >> 31) & 1 = 1，!x = 0，异或结果为1 → 预期返回-1，错误
• 输入0：(x >> 31) & 1 = 0，!x = 1，异或结果为1 → 预期返回0，错误
• 输入正数：(x >> 31) & 1 = 0，!x = 0，异或结果为0 → 预期返回1，错误

修正方案 #

利用32位有符号int的算术右移特性：有符号数右移31位时，负数会得到二进制全1（对应十进制-1），非负数会得到二进制全0（对应十进制0）。再配合!!x区分零和非零：!!x在x非零时返回1，x为零时返回0。
最终实现代码如下：

int sign(int x) {
    return (x >> 31) | (!!x);
}

正确性验证 #

• 输入正数：x >> 31 = 0，!!x = 1，按位或结果为1 → 符合要求
• 输入零：x >> 31 = 0，!!x = 0，按位或结果为0 → 符合要求
• 输入负数：x >> 31 = -1（二进制全1），!!x = 1，按位或后仍为全1即-1 → 符合要求

所有使用的运算符>>、|、!均在允许范围内，未使用减号运算符，满足题目限制条件。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CalebDunham