std::div_sat

 

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因子運算
gcd (C++17)	lcm (C++17)
插值
midpoint (C++20)	lerp (C++20)
飽和算術
add_sat (C++26) sub_sat (C++26) saturate_cast (C++26)	mul_sat (C++26) div_sat (C++26)
通用數值運算
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)

 

定義於標頭檔案 <numeric>
template< class T > constexpr T div_sat( T x, T y ) noexcept;		(C++26 起)

計算飽和除法 x / y。如果 T 是有符號整數型別，x 是 T 的最小值（最負值），並且 y == -1，則返回 T 的最大值；否則，返回 x / y。

y 不得為 ​0​，否則行為未定義。如果發生未定義行為，則函式呼叫不是核心常量表達式。

此過載僅在 T 是整數型別時參與過載決議，即：signed char、short、int、long、long long、擴充套件有符號整數型別，或這些型別的無符號版本。特別地，T 不得是（可能帶有 cv 限定符的）bool、char、wchar_t、char8_t、char16_t 和 char32_t，因為這些型別不適用於算術運算。

引數

x, y

-

整數值

返回值

飽和的 x / y。

注意

與整數的內建算術運算子不同，整型提升不適用於 x 和 y 引數。

如果傳遞兩個不同型別的引數，則呼叫將編譯失敗，即關於模板引數推導的行為與 std::min 或 std::max 相同。

大多數現代硬體架構都高效支援 SIMD 向量上的飽和算術，包括 x86 上的 SSE2 和 ARM 上的 NEON。

特性測試宏	值	標準	特性
__cpp_lib_saturation_arithmetic	202311L	(C++26)	飽和算術

可能的實現

namespace detail { template<class T> concept standard_or_extended_integral = std::is_integral_v<T> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, bool> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char8_t> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char16_t> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, char32_t> && !std::is_same_v<std::remove_cv_t<T>, wchar_t>; } // namespace detail   template<detail::standard_or_extended_integral T> constexpr T div_sat( T x, T y ) noexcept { if constexpr (std::is_signed_v<T>) if (x == std::numeric_limits<T>::min() && y == -1) return std::numeric_limits<T>::max(); return x / y; }

示例

可在 Compiler Explorer 上預覽。

執行此程式碼

#include <climits>
#include <numeric>
 
static_assert
(""
    && (std::div_sat<int>(6, 3) == 2) // not saturated
    && (std::div_sat<int>(INT_MIN, -1) == INT_MAX) // saturated
    && (std::div_sat<unsigned>(6, 3) == 2) // not saturated
);
 
int main() {}

另請參閱

add_sat (C++26)	對兩個整數進行飽和加法運算 (函式模板)
sub_sat (C++26)	對兩個整數進行飽和減法運算 (函式模板)
mul_sat (C++26)	對兩個整數進行飽和乘法運算 (函式模板)
saturate_cast (C++26)	返回一個整數值，該值被鉗制在另一個整數型別的範圍內 (函式模板)
clamp (C++17)	將值限制在邊界值對之間 (函式模板)
in_range (C++20)	檢查整數值是否在給定整數型別的範圍內 (函式模板)
min [靜態]	返回給定非浮點型別的最小有限值，或給定浮點型別的最小正規化值 (std::numeric_limits<T> 的公共靜態成員函式)
max [靜態]	返回給定型別的最大有限值 (std::numeric_limits<T> 的公共靜態成員函式)

外部連結

1.	飽和算術的無分支實現 — Locklessinc.com, 2012
2.	C++ Weekly - Ep 459 - C++26 的飽和數學運算 — Youtube.com, 2024-12-16