Question

我正在尝试用C ++编写一个函数，它接受两个64位无符号整数，并在带符号的64位整数中返回它们的差值。由于溢出情况，它似乎有点复杂 - 由于输入是两个无符号正整数，如果这两者之间的绝对差值大于最大有符号值（INT64_MAX），则差值不能通过有符号整数传输。所以我编写了以下实现，我想知道，首先，如果这在功能上是正确的，其次，是否有更简单的实现。任何建议将不胜感激。谢谢！（我将用例外替换断言，它现在就在那里！）

int64_t GetDifference(uint64_t first, uint64_t second) {
  uint64_t abs_diff = (first > second) ? (first - second): (second - first);    
  uint64_t msb_abs_diff = (abs_diff >> (sizeof(abs_diff)*8 - 1)) & 1;
  assert(msb_abs_diff == 0);
  int64_t diff = first - second;
  return diff;
}

Answer 1

对我而言，这似乎更简单，更易读。

int64_t GetDifference(uint64_t first, uint64_t second) {
    uint64_t abs_diff = (first > second) ? (first - second): (second - first);
    assert(abs_diff<=INT64_MAX);
    return (first > second) ? (int64_t)abs_diff : -(int64_t)abs_diff;
}

Answer 2

三个挑剔：

sizeof(abs_diff)*8 - 1可以替换为文字63而不会丢失可移植性（事实上，由于char是& 1的平台，因此更多可移植不是8位宽）
diff不需要，因为移位的结果总是一位
您可以从abs_diff派生{{1}}而不重复减法。

否则，这对我来说似乎完全正确。

Answer 3

这个更短，可能更快。

int64_t GetDifference(uint64_t first, uint64_t second)
{
  int64_t diff = first - second;
  bool overflowed = (diff < 0) ^ (first < second);
  assert(!overflowed);
  return diff;
}

一个好的优化编译器应该注意到diff < 0是负标志，而first < second是前一个表达式的进位标志。比较这两个标志是溢出的经典测试。

即使没有检测到，也需要更少的操作。

但我更喜欢这个的最大原因是没有神奇的数字。

Answer 4

这个怎么样：

int64_t GetDifference(uint64_t first, uint64_t second) {
    int64_t diff = (int64_t)(first - second);
    assert first >= second && diff >= 0 || first < second && diff < 0;
    return diff;
}

C ++：带符号64位整数中两个无符号64位整数的差值

4 个答案: