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假设 uint
是我定点平台上最大的积分类型,我有:
uint func(uint a, uint b, uint c);
这需要返回
a * b / c
的一个很好的近似值.
c
的值大于
a
的值和
b
的值.
a * b / c
的值适合
uint
.
a * b
的值本身溢出了
uint
的大小.
a * b / c
值的方法将是:
return a / c * b;
甚至:
if (a > b)
return a / c * b;
return b / c * a;
但是,
c
的值大于
a
的值和
b
的值.
a * b
和
c
按比例,但同样 - 问题是
a * b
溢出。
a * b
与 uint(-1)
c
与 uint(-1) / a / b * c
. uint(-1) / a / b * c
,我遇到了一个问题:
uint(-1) / a / b * c
由于 uint(-1) / a / b
被截断为零uint(-1) / a * c / b
溢出,因为 uint(-1) / a * c
uint(-1) * c / a / b
溢出,因为 uint(-1) * c
a * b / c
的一个很好的近似值?
_umul128
之类的东西在我的平台上,当最大的整数类型是
uint64
.我最大的类型是
uint
,并且我不支持比这更大的任何内容(无论是在硬件级别,还是在某些预先存在的标准库中)。
uint
.
Assuming that
uint
is the largest integral type on my fixed-point platform
最佳答案
needs to return a good approximation of
a * b / c
My largest type isuint
both a and b are smaller than c
Algorithm: Scale a, b to not overflow
SQRT_MAX_P1 as a compile time constant of sqrt(uint_MAX + 1)
sh = 0;
if (c >= SQRT_MAX_P1) {
while (|a| >= SQRT_MAX_P1) a/=2, sh++
while (|b| >= SQRT_MAX_P1) b/=2, sh++
while (|c| >= SQRT_MAX_P1) c/=2, sh--
}
result = a*b/c
shift result by sh.
使用 n 位
uint
,我希望结果至少对
n/2
有效数字是正确的。
a,b
小于
SQRT_MAX_P1
的较小值来改进事情。如果有兴趣,稍后再详细介绍。
#include <inttypes.h>
#define IMAX_BITS(m) ((m)/((m)%255+1) / 255%255*8 + 7-86/((m)%255+12))
// https://stackoverflow.com/a/4589384/2410359
#define UINTMAX_WIDTH (IMAX_BITS(UINTMAX_MAX))
#define SQRT_UINTMAX_P1 (((uintmax_t)1ull) << (UINTMAX_WIDTH/2))
uintmax_t muldiv_about(uintmax_t a, uintmax_t b, uintmax_t c) {
int shift = 0;
if (c > SQRT_UINTMAX_P1) {
while (a >= SQRT_UINTMAX_P1) {
a /= 2; shift++;
}
while (b >= SQRT_UINTMAX_P1) {
b /= 2; shift++;
}
while (c >= SQRT_UINTMAX_P1) {
c /= 2; shift--;
}
}
uintmax_t r = a * b / c;
if (shift > 0) r <<= shift;
if (shift < 0) r >>= shift;
return r;
}
#include <stdio.h>
int main() {
uintmax_t a = 12345678;
uintmax_t b = 4235266395;
uintmax_t c = 4235266396;
uintmax_t r = muldiv_about(a,b,c);
printf("%ju\n", r);
}
用 32 位数学输出(准确答案是 12345677)
12345600
64 位数学输出
12345677
关于c - 当 a 和 b 都小于 c,但 a * b 溢出时,如何计算 a * b/c?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/64568541/
#include using namespace std; class C{ private: int value; public: C(){ value = 0;
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