使用"uint_64t"添加"int"

Question

有三个变量具有以下类型

 uint64_t old_addr, new_addr;
 int delta;

我想做这个作业

 new_addr = old_addr + delta;

然而问题是，当old_addr=915256和delta=-6472064时，new_addr变得18446744069414584325

要解决这个问题，我必须检查一些事情：

 if ( delta < 0 ) {
if ( old_addr < abs(delta) )
   new_addr = 0;
    else   
       new_addr = old_addr + delta;
 }

有没有更好、更有效的方法？

Answer 1

这称为饱和加法，某些处理器对此有特殊的机器指令。您可以将该代码提取到内联函数中，并根据目标执行环境使用机器指令。

您可以简单地写-delta而不是abs(delta)，因为您已经知道delta < 0.

Answer 2

问题是old_addr和new_addr可以接受什么价值观。 以及为什么它们是uint64_t的，而不是简单的int。 最简单的表达式将：

new_addr = old_addr + std::min( delta, -static_cast<int>( old_addr ) );

，但如果old_addr可以大于 INT_MAX ，这将不起作用。否则，C/C++ 中混合有符号/无符号算术的规则为这样您可能使用显式if最安全，并且不会冒险在确定值之前的任何混合算术。

请注意，在大多数机器上，abs( delta )如果 delta等于 INT_MIN . 为了正确处理所有情况，你需要这样的东西：

if ( delta > 0 ) {
    new_addr = std::numeric_limits<uin64_t>::max() - delta > old_addr
            ?   old_addr + delta
            :   std::numeric_limits<uint64_t>::max();
} else if ( delta < 0 ) {
    new_addr = old_addr != 0 && -(delta + 1) < old_addr - 1
            ?   old_addr + delta
            :   0;
} else {
    new_addr = old_addr;
}

(就在我头顶上。 很容易出现一个错误在那里。

Answer 3

这段代码非常简单，可以处理两个方向的溢出。

#include <assert.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdint.h>
static uint64_t saturated_add(uint64_t a, int delta) {
  uint64_t result = a + delta;
  if (delta < 0 && result > a) {
    return 0;
  } else if (delta > 0 && result < a) {
    return -1;
  } else {
    return result;
  }
}
int main() {
  assert(saturated_add(915256, -6472064) == 0);
  assert(saturated_add(100, -99) == 1);
  assert(saturated_add(100, -100) == 0);
  assert(saturated_add(100, -101) == 0);
  assert(saturated_add(UINT64_C(0x1111222233334444), -0x33334445) == UINT64_C(0x11112221FFFFFFFF));
  assert(saturated_add(-5, 6) == UINT64_C(-1));
  assert(saturated_add(-5, 5) == UINT64_C(-1));
  assert(saturated_add(-5, 4) == UINT64_C(-1));
  assert(saturated_add(-5, 3) == UINT64_C(-2));
  return 0;
}