c - 如何用环绕或溢出减去两个无符号整数

Question

有两个无符号整数(x 和 y)需要相减。 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 0xff 之后是 0x00。问题是 x 环绕，而 y 不环绕。现在 x 似乎小于 y。幸运的是，x 不会环绕两次(保证只有一次)。假设字节，x 已经换行并且现在是 0x2，而 y 没有换行并且是 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式，涉及到 2s compliment?，并且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

编写语句的最佳方式是什么(目标语言是 C)？

Answer 1

假设两个无符号整数:

• 如果您知道一个应该比另一个“大”，只需减去即可。只要你没有绕过不止一次，它就会起作用(显然，如果你绕过，你将无法分辨)。
• 如果您不知道一个比另一个大，请将结果相减并将其转换为宽度相同的有符号整数。只要两者之间的差异在 signed int 的范围内，它就会起作用(否则，您将无法分辨)。

澄清一下:原发布者描述的场景似乎让人感到困惑，但它是典型的单调递增固定宽度计数器，例如硬件滴答计数器或协议(protocol)中的序列号。计数器变为(例如，对于 8 位)0xfc、0xfd、0xfe、0xff、0x00、0x01、0x02、0x03 等，并且您知道在您拥有的两个值 x 和 y 中，x 稍后出现。如果 x==0x02 和 y==0xfe，计算 x-y(作为 8 位结果)将给出正确答案 4，假设两个 n 位值的减法换行模 2< sup>n - C99 保证减去无符号值。 (注意:C 标准不保证这种减去有符号值的行为。)