add_sub_func.c

#include <stdio.h>

int AND(int a, int b) {
    return a * b;
}

int OR(int a, int b) {
    return (a + b + 1) / 2;
}

int NOT(int a) {
    return 1 - a;
}

int XOR(int a, int b) {
    return AND(NOT(AND(a, b)), OR(a, b));
}

int FA0(int a, int b, int c) {
    return XOR(XOR(a, b), c);
}

int FA1(int a, int b, int c) {
    int res = 0;
    res = OR(AND(a, b), res);
    res = OR(AND(b, c), res);
    res = OR(AND(a, c), res);
    return res;
}

int main() {
    // 入力は非負整数
    int INP1, INP2;
    char operator;
    scanf("%d %c %d", &INP1, &operator, &INP2);

    int carry;


    switch (operator) {
        case '+':
            carry = 0;
            break;
        case '-' :
            carry = 1;
            break;
        default:
            printf("+ か - の演算が使えます。");
            return 0;
    }


    // bit列は余裕を持って
    int BIT1[100], BIT2[100];

    int length_bit = 1;

    // bit長をはかる log_2 {num}を愚直にやっている
    int max_num = 2;
    while (INP1 >= max_num || INP2 >= max_num) {
        max_num *= 2;
        // printf("%d ", max_num);
        length_bit++;
    }

    length_bit++;


    int res1, res2;
    res1 = INP1;
    res2 = INP2;

    BIT1[length_bit] = 0;
    BIT2[length_bit] = carry;
    printf("length_bit %d \n", length_bit);
    printf("INPUT BIT\n");

    // 10進数の入力から2進数に変換する
    // 左が1の桁になっていることに注意

    int pow_2 = 1;  // 2^0
    for (int i = 0; i < length_bit; i++) pow_2 *= 2;  // 2^(n - 1)

    if (BIT2[length_bit] == 1) {
        res2 = pow_2 - INP2;
        BIT2[length_bit] = 1;
        carry = 0;
    }
    pow_2 /= 2;
    for (int i = length_bit - 1; i >= 0; i--) {
        if (res1 / pow_2 == 1) {
            res1 -= pow_2;
            BIT1[i] = 1;
        } else {
            BIT1[i] = 0;
        }

        if (res2 / pow_2 == 1) {
            res2 -= pow_2;
            BIT2[i] = 1;
        } else {
            BIT2[i] = 0;
        }
        pow_2 /= 2;
    }

    // 表示部分
    printf("INPUT 1: ");
    for (int i = length_bit; i >= 0; i--) {
        printf("%d ", BIT1[i]);
    }
    printf("\nINPUT 2: ");
    for (int i = length_bit; i >= 0; i--) {
        printf("%d ", BIT2[i]);
    }

    // 表示部分終わり

    int ANS[100];

    printf("\n");

    // 任意bitの加算
    for (int i = 0; i <= length_bit; i++) {
        // printf("%d %d %d | %d %d\n", BIT1[i], BIT2[i], carry, FA1(BIT1[i], BIT2[i], carry), ANS[i]);

        ANS[i] = FA0(BIT1[i], BIT2[i], carry);
        carry = FA1(BIT1[i], BIT2[i], carry);
    }
    // ANS[length_bit + 1] = carry;
    printf("\n");

    printf("ANS BIT: ");
    for (int i = length_bit; i >= 0; i--) {
        printf("%d ", ANS[i]);
    }

    int ans_10 = 0;
    pow_2 = 1;
    // 2進数から10進数に変換
    for (int i = 0; i < length_bit; i++) {
        // printf("%d", ANS[i]);
        ans_10 += ANS[i] * pow_2;
        pow_2 *= 2;
    }
    ans_10 -= pow_2 * ANS[length_bit];

    printf("\n%d %c %d = %d\n", INP1, operator, INP2, ans_10);


    return 0;
}