int minus int
Thomas Koenig
angenommen, ich habe
int a, b;
unsigned int res;
Wie berechne ich am besten die Differenz von a und b und weise sie res zu?
res = a - b;
geht IMHO nicht, weil ja beispielsweise a=INT_MAX und b=-INT_MAX sein kï¿œnnte.
Braucht man eine Fallunterscheidung, die die alle vier Fï¿œlle
a >= 0 && b >= 0
a >= 0 && b < 0
a < 0 && b >= 0
a < 0 && b < 0
unterschieden werden, oder geht es auch eleganter?
Thomas Richter
Frage ist eher, was Du erwartest, dass passiert? Beispielsweise, ist
denn a >= b garantiert?
Insofern "gehen" tut das obige schon, hat aber kein vom Standard
definiertes Verhalten, falls die Subtraktion ï¿œberlï¿œuft. Das hat aber mit
der Umwandlung nach unsigned int nichts zu tun.
Grￜￜe,
Thomas
Rainer Weikusat
> angenommen, ich habe
>
> int a, b;
> unsigned int res;
>
> Wie berechne ich am besten die Differenz von a und b und weise sie res zu?
>
> res = a - b;
>
> geht IMHO nicht, weil ja beispielsweise a=INT_MAX und b=-INT_MAX
Falls das fuer Deine Eingabewerte eine Rolle spielt, musst Du auf
Bereichsueberlauf pruefen, dh
if ((a == INT_MAX && b == -INT_MAX)
|| (a == -INT_MAX && b == INT_MAX))
fputs("Sie verlassen den amerikanischen Sektor!\n", stderr);
else res = a - b;
Rainer Weikusat
> Thomas Koenig <tko...@netcologne.de> writes:
>>Wie berechne ich am besten die Differenz von a und b und weise sie res zu?
>
> Es erm�glicht die Berechnung des Mittelwertes zweier
> ganzer Zahlen:
>
> public int intFloorMiddle()
> { /* Based on code by Peter Luschny. */
> final int result;
> result =
> ( ( this.number0 >> 1 )+( this.number1 >> 1 )+
> ( this.number0 & this.number1 & 1 ));
> return result; }
[...]
> Allerdings macht er davon Gebrauch, da� in Java die bin�re
> Darstellung von int-Zahlen wohl genauer spezifiziert ist als
> in C. Wenn Du jetzt solche �Bit-Tricks� f�r eine
> Zweierkomplementdarstellung in C schriebest, dann w�ren sie
> f�r eine Einerkomplementdarstellung m�glicherweise nicht
> mehr g�ltig
Das Ergebnis ist allgemein 'implementation defined' (6.5.7|5).
Markus Wichmann
> Hallo,
>
> angenommen, ich habe
>
> int a, b;
> unsigned int res;
>
> Wie berechne ich am besten die Differenz von a und b und weise sie res zu?
>
> res = a - b;
>
>
> Braucht man eine Fallunterscheidung, die die alle vier Fälle
> a >= 0 && b >= 0
> a >= 0 && b < 0
> a < 0 && b >= 0
> a < 0 && b < 0
>
> unterschieden werden, oder geht es auch eleganter?
Was möchtest du denn haben? Den Abstand zwischen a und b?
if (a >= b)
res = a - b;
else
res = b - a;
Oder Subtraktion mit "Saturation", d.h.
if (a >= b)
res = a - b;
else
res = 0;
oder was?
Tschö,
Markus
--
Nur weil ein Genie nix reißt, muß ja nun nicht gleich jeder Idiot
pausieren... Bully hats ja auch geschafft.
-- gUnter nanonüm in de.alt.anime
Michael Schumacher
> angenommen, ich habe
>
> int a, b;
> unsigned int res;
>
> Wie berechne ich am besten die Differenz von a und b und weise sie res zu?
>
> res = a - b;
>
> geht IMHO nicht, weil ja beispielsweise a=INT_MAX und b=-INT_MAX sein
> könnte.
Ich sehe nicht wirklich, was der o.g. Code praktisch bezwecken soll,
bzw. wie er überhaupt sinnvoll eingesetzt werden könnte. Warum soll
die Differenz zweier beliebiger ints per unsigned dargestellt werden
(res ist ja immer >= 0, selbst wenn b > a ist!)?
In allen Fällen /genau/ kann man's offensichtlich nur per long (long)
berechnen (also einem skalaren Typ "> sizeof(int)"; wg. -2 * INT_MAX),
ansonsten scheint mit nur Saturierung gegen Null oder irgendein "MAX"
einen Sinn zu machen.
mike
Thomas Koenig
Thomas Koenig
> Ich sehe nicht wirklich, was der o.g. Code praktisch bezwecken soll,
> bzw. wie er ï¿œberhaupt sinnvoll eingesetzt werden kï¿œnnte. Warum soll
> die Differenz zweier beliebiger ints per unsigned dargestellt werden
> (res ist ja immer >= 0, selbst wenn b > a ist!)?
Ich wï¿œrde halt mal gerne eine Mï¿œglichkeit kennen, die Differenz
zweier Ints ausrechnen, wobei die ints den vollen Bereich der Zahlen
ausnutzen sollen kï¿œnnen. Das Vorzeichen mï¿œsste ich natï¿œrlich noch
gesondert betrachten.
> In allen Fï¿œllen /genau/ kann man's offensichtlich nur per long (long)
> berechnen (also einem skalaren Typ "> sizeof(int)"; wg. -2 * INT_MAX),
Die Existenz eines Integer-Typs mit grￜￜerem Wertebereich als int ist
nicht durch die Norm garantiert, AFAICR.
Oder kann man sowas wie die Differenz zweier ints ausrechnen gar nicht
in normgerechtem C?
Claus Reibenstein
> Oder kann man sowas wie die Differenz zweier ints ausrechnen gar nicht
> in normgerechtem C?
Du kannst bei _allen_ numerischen Operationen Ergebnsse erhalten, die im
gewï¿œhlten Zahlenformat nicht mehr darstellbar sind (diesen Effekt nennt
man Overflow), und das nicht nur C, sondern in _jeder_
Programmiersprache. Es liegt in der Verantwortung des Programmierers,
solche Fï¿œlle zu erkennen und zu behandeln.
Gruￜ. Claus
Thomas Koenig
> Thomas Koenig schrieb:
>
>> Oder kann man sowas wie die Differenz zweier ints ausrechnen gar nicht
>> in normgerechtem C?
>
> Du kannst bei _allen_ numerischen Operationen Ergebnsse erhalten, die im
> gewï¿œhlten Zahlenformat nicht mehr darstellbar sind (diesen Effekt nennt
> man Overflow), und das nicht nur C, sondern in _jeder_
> Programmiersprache.
Naja, es gibt ja auch die Mￜglichkeit, Zahlen beliebiger Grￜￜe
darzustellen (z.B. mit gmp).
> Es liegt in der Verantwortung des Programmierers,
> solche Fï¿œlle zu erkennen und zu behandeln.
Genau, und meine Frage war, wie man das am besten macht, am relativ
einfachen Beispiel der Subtraktion zweier int-Zahlen, und zwar nach
den Regeln der C-Norm, ohne sich (z.B.) auf Zweierkomplement zu
verlassen.
Multiplikation dï¿œrfte noch ein bisschen schwieriger sein.
Claus Reibenstein
> On 2009-11-30, Claus Reibenstein <4spame...@kabelmail.de> wrote:
>
>> Du kannst bei _allen_ numerischen Operationen Ergebnsse erhalten, die im
>> gewï¿œhlten Zahlenformat nicht mehr darstellbar sind (diesen Effekt nennt
>> man Overflow), und das nicht nur C, sondern in _jeder_
>> Programmiersprache.
>
> Naja, es gibt ja auch die Mￜglichkeit, Zahlen beliebiger Grￜￜe
> darzustellen (z.B. mit gmp).
Das fï¿œllt in diese Rubrik:
>> Es liegt in der Verantwortung des Programmierers,
>> solche Fï¿œlle zu erkennen und zu behandeln.
>
> Genau, und meine Frage war, wie man das am besten macht, am relativ
> einfachen Beispiel der Subtraktion zweier int-Zahlen, und zwar nach
> den Regeln der C-Norm, ohne sich (z.B.) auf Zweierkomplement zu
> verlassen.
Eine Universallï¿œsung gibt es nicht, auch keine "nach den Regeln der
C-Norm", da die C-Norm fï¿œr solche Fï¿œlle nichts vorsieht. Es hï¿œngt von
der jeweiligen Situation ab, welche Werte vorkommen, ob diese zu einem
Overflow fï¿œhren kï¿œnnen und wie der abzufangen ist, und es hï¿œngt von der
Implementierung ab, was passiert, wenn es wirklich mal zu einem Overflow
kommt.
> Multiplikation dï¿œrfte noch ein bisschen schwieriger sein.
Das Problem ist im Prinzip das gleiche.
Gruￜ. Claus
Rainer Weikusat
> On 2009-11-28, Michael Schumacher <mi...@gmx.de> wrote:
>> Ich sehe nicht wirklich, was der o.g. Code praktisch bezwecken soll,
>> die Differenz zweier beliebiger ints per unsigned dargestellt werden
>> (res ist ja immer >= 0, selbst wenn b > a ist!)?
>
> zweier Ints ausrechnen, wobei die ints den vollen Bereich der Zahlen
> gesondert betrachten.
>
>> In allen F�llen /genau/ kann man's offensichtlich nur per long (long)
>> berechnen (also einem skalaren Typ "> sizeof(int)"; wg. -2 * INT_MAX),
>
> nicht durch die Norm garantiert, AFAICR.
>
> Oder kann man sowas wie die Differenz zweier ints ausrechnen gar nicht
> in normgerechtem C?
Die von Dir zugrundegelegte 'Differenz zweier ints' gibt es in dieser
Form nicht in 'normgerechtem C': Es gibt eine Subtraktionsoperator,
der (fuer den gebenen Fall) eine Abbildung
int x int -> int
ist. Offensichtlich kann der fuer eine Berechnung, die eine Abbildung
int x int -> sonstwas
braeuchte, wobei 'sonstwas' ausser, dass es jedenfalls nicht 'int'
ist, noch nicht einmal klar definiert wurde, nicht benutzt
werden. Eine solche Berechnung kann, mangels Definiertheit, ueberhaupt
nicht durchgefuehrt werden.
Georg Bauhaus
> Die von Dir zugrundegelegte 'Differenz zweier ints' gibt es in dieser
> Form nicht in 'normgerechtem C': Es gibt eine Subtraktionsoperator,
> der (fuer den gebenen Fall) eine Abbildung
>
> int x int -> int
>
> ist. Offensichtlich kann der fuer eine Berechnung, die eine Abbildung
>
> int x int -> sonstwas
>
> braeuchte, wobei 'sonstwas' ausser, dass es jedenfalls nicht 'int'
> ist, noch nicht einmal klar definiert wurde, nicht benutzt
> werden. Eine solche Berechnung kann, mangels Definiertheit, ueberhaupt
> nicht durchgefuehrt werden.
Die Bezeichnung "int" d�rfte f�r diesen Datentyp von C "pragmatisch
ungenau", eigentlich: v�llig unpassend gew�hlt worden sein.
Eine historische Altlast mit wiederkehrenden Sp�tfolgen,
wie man sieht, meine ich.
Dass Programmierer das "sonstwas" in "int x int -> sonstwas" h�ufig mit
"int" gleichsetzen, und dabei nicht v�llig in die falsche Richtung
vermuten, scheint mir auch den Assoziationen geschuldet, die
C's Bezeichnung "int" und die vielen "bekannten" Operator-Symbole
hervorrufen.
Und so entsteht ein Haufen von "Fl�chtigkeits-Fehlern"...
C ist da nicht ganz allein, stellt aber im Effekt den Sachverhalt
mathnozentrischer Fehlbenennung und "wir-wissen-dass-int-kein-integer-ist,
ihr D�dels", besonders markant zur Schau.
Michael Schumacher
> On 2009-11-28, Michael Schumacher <mi...@gmx.de> wrote:
>
[Differenz zweier int-Werte]
>> In allen Fällen /genau/ kann man's offensichtlich nur per long (long)
>> berechnen (also einem skalaren Typ "> sizeof(int)"; wg. -2 * INT_MAX),
>
> Die Existenz eines Integer-Typs mit größerem Wertebereich als int ist
> nicht durch die Norm garantiert, AFAICR.
>
> Oder kann man sowas wie die Differenz zweier ints ausrechnen gar nicht
> in normgerechtem C?
Wenn die jeweilige Implementierung keinen Ganzzahlentyp > int kennt,
wird's haarig (aber nicht unmöglich: Du mußt halt einen entsprechenden
Datentyp konstruieren, dazu die Substraktion selbst programmieren, und
natürlich auch ein eigenes printf() für den neuen Datentyp schreiben).
Im "Normalfall" steht aber ein größerer Datentyp zur Verfügung (evtl.
gcc/glibc benutzen, bei dem "long long" üblicherweise > int ist), und
natürlich gibt es bei "eingebauten" Typen /immer/ Grenzen. Die sind
für gewöhnlich in der Praxis hinreichend, aber wenn es beliebig genau
werden muß, bleibt eben nur die Eigenimplementierung (s.o.) oder die
Benutzung bereits bestehender Bibliotheken, die beliebige Genauigkeit
zur Verfügung stellen, z.B. die "GNU MP Bignum Library".
mike
Thomas Koenig
> Thomas Koenig schrieb:
>>> Es liegt in der Verantwortung des Programmierers,
>>> solche Fï¿œlle zu erkennen und zu behandeln.
>>
>> Genau, und meine Frage war, wie man das am besten macht, am relativ
>> einfachen Beispiel der Subtraktion zweier int-Zahlen, und zwar nach
>> den Regeln der C-Norm, ohne sich (z.B.) auf Zweierkomplement zu
>> verlassen.
> Eine Universallï¿œsung gibt es nicht, auch keine "nach den Regeln der
> C-Norm", da die C-Norm fï¿œr solche Fï¿œlle nichts vorsieht.
Die C-Norm sieht fï¿œr ï¿œberlauf von ints nichts vor. Es sollte
jedoch durchaus mï¿œglich sein, als Programmierer im Rahmen der C-Norm
entsprechende Maï¿œnahmen zu ergreifen.
> Es hï¿œngt von
> der jeweiligen Situation ab, welche Werte vorkommen,
In meinem Fall: Alle Werte, die garantiert (per C-Norm) in ein
int passen, also -INT_MAX bis INT_MAX.
> ob diese zu einem
> Overflow fï¿œhren kï¿œnnen
Kï¿œnnten sie dann , logischerweise, z.B. bei
int a,b,c;
a = INT_MAX; b=-INT_MAX; c = a - b;
> und wie der abzufangen ist
Darum geht ja gerade, wie man das am besten macht, und zwar
"strictly conforming".
, und es hï¿œngt von der
> Implementierung ab, was passiert, wenn es wirklich mal zu einem Overflow
> kommt.
Dazu will ich es ja gar nicht kommen lassen, und zwar mï¿œchte ich
das innerhalb eines strictly conforming programs vermeiden.
Oder ist hier off-topic, wie man ein bestimmtes Problem innerhalb
der C-Norm lï¿œst?
>> Multiplikation dï¿œrfte noch ein bisschen schwieriger sein.
>
> Das Problem ist im Prinzip das gleiche.
Schon ein bisschen kniffliger.
Hier ist zuerst mal eine Funktion, mit der ich, AFAIK, zwei int sicher
voneinander abziehen kann. Wenn es einen ï¿œberlauf gibt, dann wird der
signalisiert.
#include <limits.h>
/*
* Berechne a-b; im Falle eines ï¿œberlaufs gebe INT_MAX mit dem richtigen
* Vorzeichen zurï¿œck und setze *overflow zu 1. Ansonsten wird *overflow
* nicht verï¿œndert.
*/
int minus(int a, int b, int *overflow)
{
unsigned int au, bu;
if (a >= 0) {
if (b < 0) {
au = a;
bu = -b;
if (au + bu > INT_MAX) {
*overflow = 1;
return INT_MAX;
}
}
} else { /* a < 0 */
if (b >= 0) {
au = -a;
bu = b;
if (au + bu > INT_MAX) {
*overflow = 1;
return -INT_MAX;
}
}
}
return a - b;
}
Irgendwelche Lï¿œcken in der Funktion?
Michael Schumacher
> #include <limits.h>
>
> /*
> * Berechne a-b; im Falle eines Überlaufs gebe INT_MAX mit dem richtigen
> * Vorzeichen zurück und setze *overflow zu 1. Ansonsten wird *overflow
> * nicht verändert.
> */
>
> int minus(int a, int b, int *overflow)
> {
> unsigned int au, bu;
>
> if (a >= 0) {
> if (b < 0) {
> au = a;
> bu = -b;
> if (au + bu > INT_MAX) {
> *overflow = 1;
> return INT_MAX;
> }
> }
> } else { /* a < 0 */
> if (b >= 0) {
> au = -a;
> bu = b;
> if (au + bu > INT_MAX) {
> *overflow = 1;
> return -INT_MAX;
> }
> }
> }
>
> return a - b;
> }
>
> Irgendwelche Lücken in der Funktion?
Du meinst, außer dem (von mir im ersten if-Teil nur unzureichend
korrigierten OTBC), und daß sie flasche Rückgabewerte bei Überlauf
liefert? Nö... ;-)
mike