无符号字节的饱和减法/加法
无符号字节的饱和减法/加法
提问于 2015-11-02 15:35:53
假设我有两个无符号字节b和x。我需要将bsub计算为b - x，将badd计算为b + x。但是，我不希望在这些操作过程中发生下溢/溢出。例如(伪代码)：
b = 3; x = 5;
bsub = b - x; // bsub must be 0, not 254和
b = 250; x = 10;
badd = b + x; // badd must be 255, not 4最明显的方法包括分支：
bsub = b - min(b, x);
badd = b + min(255 - b, x);我只是想知道是否有更好的方法来做到这一点，即通过一些老生常谈的比特操作？
回答 9
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2015-11-02 16:17:37
文章Branchfree Saturating Arithmetic提供了实现这一点的策略：
他们的加法解决方案如下：
u32b sat_addu32b(u32b x, u32b y)
{
u32b res = x + y;
res |= -(res < x);
return res;
}针对uint8_t进行了修改：
uint8_t sat_addu8b(uint8_t x, uint8_t y)
{
uint8_t res = x + y;
res |= -(res < x);
return res;
}他们的减法解决方案是：
u32b sat_subu32b(u32b x, u32b y)
{
u32b res = x - y;
res &= -(res <= x);
return res;
}针对uint8_t进行了修改：
uint8_t sat_subu8b(uint8_t x, uint8_t y)
{
uint8_t res = x - y;
res &= -(res <= x);
return res;
}Stack Overflow用户
发布于 2015-11-02 15:50:29
一种简单的方法是检测溢出并相应地重置该值，如下所示
bsub = b - x;
if (bsub > b)
{
bsub = 0;
}
badd = b + x;
if (badd < b)
{
badd = 255;
}在使用-O2编译时，GCC可以将溢出检查优化为条件赋值。
我测量了与其他解决方案相比的优化程度。在我的PC上进行1000000000+操作时，这个解决方案和@ShafikYaghmour的平均时间为4.2秒，而@chux的平均时间为4.8秒。这种解决方案也更具可读性。
Stack Overflow用户
发布于 2015-11-03 06:40:19
如果您使用的是足够新的版本，那么您可以使用built-ins来检测溢出。
if (__builtin_add_overflow(a,b,&c))
{
c = UINT_MAX;
}页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/33481295
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