添加饱和的 32 位字答案

【问题标题】：Add 32-bit words with saturation添加饱和的 32 位字
【发布时间】：2011-10-31 06:44:28
【问题描述】：

您知道使用 MMX/SSE 汇编指令添加饱和 32 位有符号字的任何方法吗？我可以找到 8/16 位版本，但找不到 32 位版本。

【问题讨论】：

请参阅Agner Fog's vectorclass library，了解使用 C++ 内在函数实现加减法。 GPL 源代码is here 的副本，使用 XOR 检查相同/不同的符号，并移位 /PANDN / PADDD 以修复结果。

标签： assembly x86 sse mmx saturation-arithmetic

【解决方案1】：

您可以通过执行以下步骤来模拟饱和签名添加：

int saturated_add(int a, int b)
{
    int sum = a + b;
    if (a >= 0 && b >= 0)
        return sum > 0 ? sum : INT32_MAX;     // catch positive wraparound
    else if (a < 0 && b < 0)
        return sum > 0 ? INT32_MIN : sum;     // catch negative wraparound
    else
        return sum;                           // sum of pos + neg always fits
}

无符号，更简单，见this stackoverflow posting

在 SSE2 中，上述映射到一系列并行比较和 AND/ANDN 操作。不幸的是，没有一次手术。

【讨论】：

【解决方案2】：

饱和无符号减法很容易，因为对于`a -= b'，我们可以做到

    asm (
        "pmaxud %1, %0\n\t" // a = max (a,b)
        "psubd %1, %0" // a -= b
        : "+x" (a)
        : "xm" (b)
    );

与 SSE。

我一直在寻找无符号加法，但可能唯一的方法是转换为饱和无符号减法，执行它，然后转换回来。签名变体也是如此。

编辑：通过无符号加法，您可以通过这种方式获得min (a, ~b) + b，这当然可以。使用带符号的加法和减法，您有两个饱和边界，这使事情变得复杂。

【讨论】：