使用宏从一组给定的不同值中查找不等于任何值的值

Question

问题：如何实现扩展为整型常量表达式的宏 E，使得 ...

(E != (X) && E != (Y) && E != (Z))

...对于 X、Y 和 Z 的每个选择作为具有不同的非负值的整数常量表达式的计算结果为 1?

示例：

#define X               13
#define Y               45
#define Z               76
#define E               FUNC(X,Y,Z)
#define FUNC(X,Y,Z)     ??

E /* evaluates to any number distinct from all of 13, 45, and 76 */

使用哪个公式？有什么想法吗？

Answer 1

Given any 3 numbers X, Y and Z, produce an int constant that is different from all 3 values.

显然 0、1、2 或 3 必须满足条件。所以这是一个解决方案：

#define FUNC(x,y,z)  (((x) != 0 && (y) != 0 && (z) != 0) ? 0 : \
                      ((x) != 1 && (y) != 1 && (z) != 1) ? 1 : \
                      ((x) != 2 && (y) != 2 && (z) != 2) ? 2 : 3)

这是一个更微妙的解决方案，根据每个参数的最后 2 位评估 0、1、2 或 3，但评估参数只有一次：

#define FUNC(x,y,z)  ((int)((0x10201030102010 >>           \
                             (4 * ((1 << ((x) & 3)) |      \
                                   (1 << ((y) & 3)) |      \
                                   (1 << ((z) & 3))))) & 3))

解释：

我们组成一个介于 1 和 14 之间的数字，如果其中一个参数的最后 2 位具有此值，则设置每个位。
将此值乘以 4 并将幻数 0x10201030102010 移动那么多，然后掩码 3 到 select 一个不同于所有余数的值。

可读性较差的版本将乘以 2 并移位 0x484C484，仅使用 32 位算法：

#define FUNC(x,y,z)  ((int)((0x484C484 >> ((2 << ((x) & 3)) | \
                                           (2 << ((y) & 3)) | \
                                           (2 << ((z) & 3)))) & 3))

Answer 2

虽然不像第一个答案那么直接，但我想补充以下发现：

Only 2 bits of x, y, z are needed to generate a distinctive value.

如果3个x,y,z的least-significant-bit都相同，则return x^1.

否则^ 2与x,y,z不同x,y,z.

#define FUNC2BITS(x,y,z) ( \
  (((x)&1 == (y)&1) && ((y)&1 == (z)&1)) ? (x)^1 : \
  (((x)&1 == (y)&1)                    ) ? (z)^2 : \
  (((x)&1 == (z)&1)                    ) ? (y)^2 : (x)^2)

#define FUNC(x,y,z) FUNC2BITS((x)&3, (y)&3, (z)&3)

以上不依赖于 x,y,z 是不同的，也不将它们限制为 non-negative。由于 OP 具有“具有不同的非负值”，因此可以简化为

#define FUNC2BITS(x,y,z) ( \
  (((x)&1 == (y)&1)                    ) ? (z)^2 : \
  (((x)&1 == (z)&1)                    ) ? (y)^2 : (x)^2)

Answer 3

思路：找到当前的max/min和（如果可以的话）add/subtract1:

#include <limits.h>

#define FUNC(X,Y,Z) \
    MAX(X,MAX(Y,Z)) < INT_MAX ? MAX(X,MAX(Y,Z))+1 : \
    MIN(X,MIN(Y,Z)) > 0       ? MIN(X,MAX(Y,Z))-1 : \
    -1 /* hard case: don't know yet how to implment */

#define MAX(x, y) (((x) > (y)) ? (x) : (y))
#define MIN(x, y) (((x) < (y)) ? (x) : (y))

int x1 = FUNC(23,45,78);      // 79
int x2 = FUNC(0,45,78);       // 79
int x3 = FUNC(23,INT_MAX,78); // 22
int x4 = FUNC(0,1,2);         // 3
int x5 = FUNC(INT_MAX,34,0);  // -1 (hard case)

如果不能add/subtract 1（例如0, 45, INT_MAX），则“还不知道”。

使用宏从一组给定的不同值中查找不等于任何值的值

Find value unequal to any value from a given set of distinct values using macro

c

math

macros

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