std::mul_sat

 

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midpoint (C++20)	lerp (C++20)
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add_sat (C++26) sub_sat (C++26) saturate_cast (C++26)	mul_sat (C++26) div_sat (C++26)
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)
位操作
has_single_bit (C++20)     bit_cast (C++20) bit_ceil (C++20) bit_floor (C++20) bit_width (C++20) rotl (C++20) rotr (C++20)	popcount (C++20) countl_zero (C++20) countl_one (C++20) countr_zero (C++20) countr_one (C++20) byteswap (C++23) endian (C++20)

 

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

计算饱和乘法 x × y。该运算（与内置整数算术运算不同）的行为如同是一种具有 无穷 范围的数学运算。令 q 表示这种运算的结果。 返回：

• q，如果 q 表示 T 类型的值。否则，
• T 类型最接近 q 的最大值或者最小值。

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

-

整数值

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)	饱和算数

可能的实现

参考 libstdc++ (gcc)。

示例

可以在 Compiler Explorer 上预览

运行此代码

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

参阅

add_sat (C++26)	两个整数的饱和加法运算 (函数模板)
sub_sat (C++26)	两个整数的饱和减法运算 (函数模板)
div_sat (C++26)	两个整数的饱和除法运算 (函数模板)
saturate_cast (C++26)	返回在另一个整数类型范围内的整数值 (函数模板)
clamp (C++17)	在一对边界值间夹逼一个值 (函数模板)
in_range (C++20)	检查整数值是否在给定整数类型的范围内 (函数模板)
min [静态]	返回给定类型的最小有限值 (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