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std:: div_sat

From cppreference.net
Saturation arithmetic
Functions
(C++26)
(C++26)
(C++26)
div_sat
(C++26)
定义于头文件 <numeric>
template < class T >
constexpr T div_sat ( T x, T y ) noexcept ;
(C++26 起)

计算 饱和运算 除法 x / y 。若 T 为有符号整数类型, x T 的最小值(负无穷方向极值),且 y == - 1 时,返回 T 类型的最大值;否则返回 x / y

y 不得为 0 ,否则行为未定义。若发生未定义行为,该函数调用不构成 核心常量表达式

此重载仅当 T 整数类型 时参与重载决议,即: signed char short int long long long 、扩展有符号整数类型或其对应的无符号版本。特别地, T 不得为(可能带有 cv 限定符的) bool char wchar_t char8_t char16_t char32_t ,因为这些类型不用于算术运算。

目录

参数

x, y - 整数值

返回值

饱和的 x / y

注释

与整数的内置算术运算符不同, 整型提升 不适用于 x y 参数。

如果传入两个不同类型的参数,该调用将无法通过编译,即相对于 模板实参推导 的行为与 std::min std::max 相同。

大多数现代硬件架构都对 SIMD向量 的饱和算术运算提供高效支持,包括面向 x86 架构的 SSE2 以及面向 ARM 架构的 NEON

功能测试 标准 功能
__cpp_lib_saturation_arithmetic 202311L (C++26) 饱和算术

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>;
} // 命名空间 detail
template<detail::standard_or_extended_integral T>
constexpr T div_sat( 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

可在 Compiler Explorer 上预览。

#include <climits>
#include <numeric>
static_assert
(""
    && (std::div_sat<int>(6, 3) == 2) // 未饱和
    && (std::div_sat<int>(INT_MIN, -1) == INT_MAX) // 饱和
    && (std::div_sat<unsigned>(6, 3) == 2) // 未饱和
);
int main() {}

参见

(C++26)
对两个整数进行饱和加法运算
(函数模板)
(C++26)
对两个整数进行饱和减法运算
(函数模板)
(C++26)
对两个整数进行饱和乘法运算
(函数模板)
返回限制在另一个整数类型范围内的整数值
(函数模板)
(C++17)
将值限制在一对边界值之间
(函数模板)
(C++20)
检查整数值是否在给定整数类型的范围内
(函数模板)
[static]
返回给定非浮点类型的最小有限值,或给定浮点类型的最小正规格化值
( std::numeric_limits<T> 的公开静态成员函数)
[static]
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. 饱和算术的无分支实现 — Locklessinc.com, 2012
2. C++ Weekly - 第459集 - C++26的饱和数学运算 — Youtube.com, 2024-12-16