std::saturating_div

 

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gcd (C++17)	lcm (C++17)
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midpoint (C++20)	lerp (C++20)
泛型算术运算
iota (C++11) ranges::iota (C++23) accumulate inner_product adjacent_difference    partial_sum	reduce (C++17) transform_reduce (C++17) inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
C 风格带检查整数算术
ckd_add (C++26) ckd_sub (C++26)	ckd_mul (C++26)

 

饱和算术

函数

saturating_add (C++26)

saturating_sub (C++26)

saturating_mul (C++26)

saturating_div (C++26)

saturating_cast (C++26)

 

在标头 <numeric> 定义
template< class T > constexpr T saturating_div( T x, T y ) noexcept;		(C++26 起)

计算饱和 x / y。如果 T 是有符号整数类型，则当 x 是 T 的最小（最负）值且 y == -1 时，返回 T 的最大值；否则返回 x / y。

y 必须不为 0，否则行为未定义。此函数调用若发生未定义行为，则它不是核心常量表达式。

该重载仅当 T 是整数类型时参与重载决议，包括：signed char，short，int，long，long long 和扩展有符号整数类型，以及上述类型的无符号版本。特别是，T 不能是（可能 cv 限定的）bool，char，wchar_t，char8_t，char16_t 和 char32_t，因为这些类型不用于算术运算。

参数

x, y

-

整数

返回值

饱和的 x / y。

注解

与内置的整数算术运算符不同，并不对实参 x 和 y 应用整数提升。

如果传递了两个不同类型的实参，调用将无法编译，即其与模板实参推导相关的行为与 std::min 或 std::max 相同。

大多数现代硬件架构都能有效支持 SIMD 向量上的饱和运算，包括 x86 的 SSE2 和 ARM 的 NEON。

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
__cpp_lib_saturation_arithmetic	202311L	(C++26)	饱和算术
	202603L	(C++26)	重命名饱和算术函数

可能的实现

namespace detail { template<class T> concept standard_or_extended_integral = std::is_integral_v<T> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, bool> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char8_t> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char16_t> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char32_t> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, wchar_t>; } // namespace detail template<detail::standard_or_extended_integral T> constexpr T saturating_div( T x, T y ) noexcept { if constexpr (std::is_signed_v<T>) if (x == std::numeric_limits<T>::min() && y == -1) return std::numeric_limits<T>::max(); return x / y; }

示例

可以在 Compiler Explorer 上预览

运行此代码

#include <climits>
#include <numeric>

static_assert
(""
    && (std::saturating_div<int>(6, 3) == 2) // 未饱和
    && (std::saturating_div<int>(INT_MIN, -1) == INT_MAX) // 饱和
    && (std::saturating_div<unsigned>(6, 3) == 2) // 未饱和
);

int main() {}

参阅

saturating_add (C++26)	两个整数的饱和加法运算 (函数模板)
saturating_sub (C++26)	两个整数的饱和减法运算 (函数模板)
saturating_mul (C++26)	两个整数的饱和乘法运算 (函数模板)
saturating_cast (C++26)	返回在另一整数类型范围内的整数 (函数模板)
clamp (C++17)	在一对边界值下夹逼一个值 (函数模板)
in_range (C++20)	检查整数是否在给定整数类型的范围内 (函数模板)
min [静态]	返回给定非浮点数类型的最小有限值，或给定浮点数类型的最小正规正值 (std::numeric_limits<T> 的公开静态成员函数)
max [静态]	返回给定类型的最大有限值 (std::numeric_limits<T> 的公开静态成员函数)

外部链接

1.	A branch-free implementation of saturation arithmetic — Locklessinc.com, 2012