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    std::saturating_add

    来自 zh.cppreference.net
     
    C++
     
    数值库
     
    饱和运算
    函数
    (C++26)
    (C++26)
    (C++26)
    (C++26)
    (C++26)
     
    在头文件 <numeric> 
    template< class T >
constexpr T saturating_add( T x, T y ) noexcept;
    		（C++26 起）

    计算 饱和加法 x + y。此操作（不同于内置的 整数算术运算）表现如同具有 无限范围的数学运算。令 q 表示此类运算的结果。 返回：

    • q，如果 q 可以表示为类型 T 的值。否则，
    • 类型 T 的最大值或最小值，更接近 q。

    此重载仅当 T 是 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这些类型的无符号版本。特别是，T 不得是（可能是 cv 限定的）bool、char、wchar_t、char8_t、char16_t 和 char32_t，因为这些类型并非用于算术运算。

    参数

    x, y - 整数值

    返回值

    饱和的 x + y。

    注解

    与内置整数算术运算符不同，整型提升不适用于 x 和 y 参数。

    如果传递两个不同类型的参数，调用将编译失败，即相对于 模板实参推导的行为与 std::min 或 std::max 相同。

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

    功能特性检测宏 值 标准 功能
    __cpp_lib_saturation_arithmetic 202311L (C++26) 饱和运算
    202603L (C++26) 重命名饱和运算函数

    可能的实现

    参阅 libstdc++ (GCC)、libc++ (Clang)。

    示例

    可以在 Compiler Explorer 上预览。

    运行此代码 
    #include <climits>
#include <limits>
#include <numeric>

static_assert(CHAR_BIT == 8);
static_assert(UCHAR_MAX == 255);

int main()
{
    constexpr int a = std::saturating_add(3, 4); // no saturation occurs, T = int
    static_assert(a == 7);

    constexpr unsigned char b = std::saturating_add<unsigned char>(UCHAR_MAX, 4); // saturated
    static_assert(b == UCHAR_MAX);

    constexpr unsigned char c = std::saturating_add(UCHAR_MAX, 4); // not saturated, T = int
        // saturating_add(int, int) returns int tmp == 259,
        // then assignment truncates 259 % 256 == 3 (might yield int -> unsigned char warning)
    static_assert(c == 3);

//  unsigned char d = std::saturating_add(252, c); // Error: inconsistent deductions for T

    constexpr unsigned char e = std::saturating_add<unsigned char>(251, a); // saturated
    static_assert(e == UCHAR_MAX);
        // 251 is of type T = unsigned char, `a` is converted to unsigned char value;
        // might yield an int -> unsigned char conversion warning for `a`

    constexpr signed char f = std::saturating_add<signed char>(-123, -3); // not saturated
    static_assert(f == -126);

    constexpr signed char g = std::saturating_add<signed char>(-123, -13); // saturated
    static_assert(g == std::numeric_limits<signed char>::min()); // g == -128
}

    参阅

    (C++26)
    		 两个整数的饱和减法运算
    （函数模板）
    (C++26)
    		 两个整数的饱和乘法运算
    （函数模板）
    (C++26)
    		 两个整数的饱和除法运算
    （函数模板）
    (C++26)
    		 返回一个裁剪到另一个整数类型范围内的整数值
    （函数模板）
    (C++17)
    		 将一个值裁剪到一对边界值之间
    （函数模板 &算法函数对象）
    (C++20)
    (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正规值
    （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.  饱和运算的无分支实现 — Locklessinc.com, 2012