有没有办法将低 64 位乘法 int64_t * int64_t 存储在 C 中？

Question

这是我需要使用 C 实现的 function。 请注意，不允许使用 gcc 内置函数。 感谢您的任何帮助！

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imull(int64_t a, int64_t b, int64_t *res) {
    // a * b = ..32bits..|..32bits..
    //                       *res
    *res = a * b;
}

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Answer 1

当int64_t乘以int64_t时，真正的算术结果是一个 128 位数字，其符号位位于第 127 位。低 64 位不包含符号位。 因此，乘法的低 64 位应该在uint64_t中返回，而不是在int64_t中，这可以通过以下方式完成：

imull(int64_t a, int64_t b, uint64_t *res)
{
    *res = (uint64_t) a * (uint64_t) b;
}

（强制转换避免了乘法中的溢出，因为无符号 integer 算术被定义为换行，而不是溢出。）

如果必须在int64_t中返回位，则可以使用 C 标准定义的方式来完成：

imull(int64_t a, int64_t b, int64_t *res)
{
    uint64_t temporary = (uint64_t) a * (uint64_t) b;
    memcpy(res, &temporary, sizeof *res);
}

（ memcpy在<string.h>中声明。）

另请注意，如果真正的算术结果适合int64_t ，则上述代码返回的int64_t将等于真正的算术结果。 （这是int64_t使用的二进制补码表示的属性。）