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我想知道是否有任何快速的技巧来进行从 64 位无符号值到 32 位无符号值的饱和转换（如果它被推广到其他宽度会很好，但这是我关心的主要宽度关于）。我在谷歌上搜索到的大部分资源都用于饱和算术运算。

饱和转换将采用 64 位无符号值，如果输入值大于 2^32-1，则将未修改的值返回为 32 位值或 2^32-1。请注意，这不是默认的 C 强制转换截断行为。

我可以想象做类似的事情：

  • 测试上半部分是否设置了任何位
  • 如果是这样，则创建一个所有位设置的 32 位掩码，否则创建一个所有位未设置的掩码
  • 带掩码的按位或下半部分

但我不知道如何快速生成掩码。我在 Godbolt 中尝试了直接的分支实现，看看编译器是否会为我生成一个聪明的无分支实现，但没有运气。

这里的实现示例。

#include <stdint.h>
#include <limits.h>

// Type your code here, or load an example.
uint32_t square(uint64_t num) {
    return num > UINT32_MAX ? UINT32_MAX : num;
}

编辑：我的错误，问题是没有设置为使用优化

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你不需要做任何花哨的小把戏来做到这一点。以下函数应该足以让编译器生成高效的代码：

uint32_t saturate(uint64_t value) {
    return value > UINT32_MAX ? UINT32_MAX : value;
}

这包含一个条件语句，但大多数常见的 CPU，如 AMD/Intel 和 Arm 的，都有条件移动指令。因此，他们将测试溢出 32 位的值，并根据测试将其替换为UINT32_MAX，否则不理会它。例如，在 64 位 Arm 处理器上，此函数将由 GCC 编译（以：

saturate:
  mov x1, 4294967295
  cmp x0, x1
  csel x0, x0, x1, ls
  ret

请注意，您必须启用编译器优化才能获得上述结果。

于 2021-03-28T17:59:21.037 回答
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一种不依赖条件移动的方法是

((-(x >> 32)) | (x << 32)) >> 32
于 2021-03-29T20:25:56.847 回答