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    std::saturating_mul

    来自 zh.cppreference.net
     
    C++
     
    数值库
     
    饱和算术
    函数
    (C++26)
    (C++26)
    (C++26)
    (C++26)
    (C++26)
     
    定义于头文件 <numeric> 
    template< class T >
constexpr T saturating_mul( T x, T y ) noexcept;
    		(自C++26起)

    计算 饱和 乘法 x × y。此操作（不同于内置的 整数算术运算）表现为如同具有 无限 范围的数学运算。令 q 表示此操作的结果。 返回：

    • q，若 q 可表示为类型 T 的值。否则，
    • 类型 T 的最大或最小值，取其中更接近 q 者。

    此重载仅当 T 为 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。特别地，T不得为（可能有 cv 限定的）bool、char、wchar_t、char8_t、char16_t和char32_t，因为这些类型不适用于算术运算。

    参数

    x, y - 整数值

    返回值

    饱和的 x × y。

    注解

    不同于内置整数算术运算符，整数提升不适用于 x 和 y 实参。

    若传递两个不同类型的实参，则该调用无法编译，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对 SIMD 向量上的饱和算术提供高效支持，包括 SSE2（用于 x86）和 NEON（用于 ARM）。

    功能特性测试宏 值 标准 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

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

    示例

    可在 Compiler Explorer 上预览。

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

static_assert
(""
    && (std::saturating_mul<int>(2, 3) == 6) // not saturated
    && (std::saturating_mul<int>(INT_MAX / 2, 3) == INT_MAX) // saturated
    && (std::saturating_mul<int>(-2, 3) == -6) // not saturated
    && (std::saturating_mul<int>(INT_MIN / -2, -3) == INT_MIN) // saturated
    && (std::saturating_mul<unsigned>(2, 3) == 6) // not saturated
    && (std::saturating_mul<unsigned>(UINT_MAX / 2, 3) == UINT_MAX) // saturated
);

int main() {}

    参阅

    (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除法运算
    (函数模板)
    (C++26)
    		 返回夹在另一个整数类型范围内的整数值
    (函数模板)
    (C++17)
    		 在一对边界值之间夹紧一个值
    (函数模板 & 算法函数对象)
    (C++20)
    (C++20)
    		 检查一个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常值
    (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