Question

需要减去两个无符号整数（x和y）。 x总是大于y。但是，x和y都可以环绕;例如，如果它们都是字节，则在0xff之后变为0x00。问题是如果x环绕，而y不环绕。现在x似乎小于y。幸运的是，x不会缠绕两次（只保证一次）。假设字节，x已经包装并且现在是0x2，而y没有并且是0xFE。 x - y的正确答案应该是0x4。

也许，

( x > y) ? (x-y) : (x+0xff-y);

但我认为还有另一种方法，涉及2s赞美？在这个嵌入式系统中，x和y是最大的unsigned int类型，因此添加0xff ...是不可能的

编写语句的最佳方法是什么（目标语言是C）？

Answer 1

假设有两个无符号整数：

如果你知道一个人应该比另一个人“更大”，那就减去。它可以工作，只要你没有多次缠绕（显然，如果你有，你将无法分辨）。
如果您不知道一个比另一个大，请将结果减去并转换为具有相同宽度的signed int。如果两者之间的差异在signed int的范围内（如果没有，你将无法分辨），它将起作用。

澄清一下：原始海报描述的场景似乎让人感到困惑，但典型的是单调增加固定宽度计数器，例如硬件计数器计数器或协议中的序列号。计数器（例如8位）0xfc，0xfd，0xfe，0xff，0x00,0x01,0x02,0x03等，你知道你拥有的两个值x和y，x后来出现。如果x == 0x02且y == 0xfe，则计算xy（作为8位结果）将给出4的正确答案，假设减去两个 n 位值包装模2 < sup> n - C99保证减去无符号值。（注意：C标准不保证此行为可以减去签名的值。）

Answer 2

当你从'较大'中减去'较小'时，这里有一个更详细的说明为什么它'正常工作'。

进入这个问题的几件事...... 1.在硬件中，减法使用加法：在添加之前简单地否定适当的操作数 2.在二进制补码（几乎所有东西都使用）中，通过反转所有位然后加1来取消整数。

硬件比上面的描述更有效地做到这一点，但这是减法的基本算法（即使值是无符号的）。

所以，让图2 - 250使用8位无符号整数。在二进制中我们有

  0 0 0 0 0 0 1 0  
- 1 1 1 1 1 0 1 0

我们否定要减去的操作数然后添加。回想一下，否定我们反转所有的位然后加1.反转第二个操作数的位后我们有

0 0 0 0 0 1 0 1

然后在添加1之后我们

0 0 0 0 0 1 1 0

现在我们进行添加......

  0 0 0 0 0 0 1 0   
+ 0 0 0 0 0 1 1 0

= 0 0 0 0 1 0 0 0 = 8, which is the result we wanted from 2 - 250

Answer 3

也许我不明白，但出了什么问题：

unsigned r = x - y;

Answer 4

如上所述，问题令人困惑。你说你正在减去无符号值。如果x总是大于y，正如您所说，那么x - y不可能包裹或溢出。所以你只需x - y（如果这就是你需要的那样）就是这样。

Answer 5

这是确定循环缓冲区中可用空间量或滑动窗口流控制的有效方法。将unsigned int用于head和tail - 递增它们并让它们换行！缓冲区长度必须是2的幂。

free = ((head - tail) & size_mask)，其中size_mask的缓冲区或窗口大小为2 ^ n-1。

Answer 6

问题应该说明如下：

假设时钟的两个指针a和b的位置（角度）由uint8_t给出。整个循环被分成uint8_t的256个值。如何有效地计算两个指针之间的较小距离？

解决方案是：

uint8_t smaller_distance = abs( (int8_t)( a - b ) );

我怀疑没有什么比这更有效了，否则就会有比abs（）更高效的东西。

Answer 7

为了回应其他人的回复，如果你只是减去两个并将结果解释为无符号你就没事。

除非你有明确的反例。

x = 0x2，y= 0x14的示例不会产生0x4，它会产生0xEE，除非您对未说明的数学有更多限制。< / p>

Answer 8

将已经正确的答案放入代码：

如果您知道x是较小的值，则以下计算正常：

FormLabel

如果你不知道哪一个更小：

int main()
{
    uint8_t x = 0xff;
    uint8_t y = x + 20;
    uint8_t res = y - x;
    printf("Expect 20: %d\n", res); // res is 20

    return 0;
}

在这种情况下差异必须在int main() { uint8_t x = 0xff; uint8_t y = x + 20; int8_t res1 = (int8_t)x - y; int8_t res2 = (int8_t)y - x; printf("Expect -20 and 20: %d and %d\n", res1, res2); return 0; }范围内。

代码实验帮助我更好地理解了解决方案。

如何用环绕或溢出减去两个无符号整数

8 个答案: