std::sub_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)
通用数值运算
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)

 

定义于头文件 <numeric>
template< class T > constexpr T sub_sat( T x, T y ) noexcept;		(自 C++26 起)

计算饱和减法 x - y。此运算（与内置的 整数算术运算 不同）的行为如同它是具有无限范围的数学运算。设 q 表示此类运算的结果。返回

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

此重载仅在 T 是整数类型时参与重载决议，即：signed char、short、int、long、long long、扩展的符号整数类型，或此类类型的无符号版本。特别是，T 不得是（可能带 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

与整数的内置算术运算符不同，整型提升 不适用于 x 和 y 参数。

如果传递了两种不同类型的参数，则调用将无法编译，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都对 SIMD 向量上的饱和算术提供高效支持，包括 x86 的 SSE2 和 ARM 的 NEON。

特性测试 宏	值	Std	特性
__cpp_lib_saturation_arithmetic	202311L	(C++26)	饱和算术

可能的实现

参见 libstdc++ (gcc)。

示例

可以在 Compiler Explorer 上预览

运行此代码

#include <climits>
#include <numeric>
 
static_assert
(""
    && (std::sub_sat<int>(INT_MIN + 4, 3) == INT_MIN + 1) // not saturated
    && (std::sub_sat<int>(INT_MIN + 4, 5) == INT_MIN) // saturated
    && (std::sub_sat<int>(INT_MAX - 4, -3) == INT_MAX - 1) // not saturated
    && (std::sub_sat<int>(INT_MAX - 4, -5) == INT_MAX) // saturated
    && (std::sub_sat<unsigned>(4, 3) == 1) // not saturated
    && (std::sub_sat<unsigned>(4, 5) == 0) // saturated
);
 
int main() {}

参见

add_sat (C++26)	两个整数的饱和加法运算 (函数模板)
mul_sat (C++26)	两个整数的饱和乘法运算 (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)	返回一个钳制到另一个整数类型范围的整数值 (函数模板)
clamp (C++17)	将值钳制在边界值对之间 (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]	返回给定非浮点类型的最小有限值，或给定浮点类型的最小正规正值 (std::numeric_limits<T> 的公共静态成员函数)
max [静态]	返回给定类型的最大有限值 (std::numeric_limits<T> 的公共静态成员函数)

外部链接

1.	饱和算术的无分支实现 — Locklessinc.com, 2012
2.	C++ Weekly - Ep 459 - C++26 的饱和数学运算 — Youtube.com, 2024-12-16