如何禁用 Matlab Integer 溢出饱和

Question

我想测试一块 function，从 127 开始，127+1 = -128 对我来说是正常的。 但是对于 Matlab，不......它使我的价值饱和，即使它是我的代码的理想行为。

有关于在 Simulink 上禁用此选项的说明，但是对于脚本呢？ 我不知道如何禁用此功能。

Answer 1

溢出不是 Matlab 假设的一部分。 您需要使用模 function (mod)在脚本中实现此行为。 例如：

>> a=127; mod(a+128,256)-128

ans =

   127

>> a=128; mod(a+128,256)-128

ans =

  -128

Answer 2

如果你真的想使用 int8 溢出而不是用“mod” function 来模拟它，你可以使用类型转换 function 。

首先，您需要将变量转换为 int（否则在 Matlab 中默认为 double）。 然后将其转换为 int8 并仅保留第一个字节：

>> a=127; getfield(typecast(int64(a),'int8'),{1})

ans =

  int8

   127

>> a=128; getfield(typecast(int64(a),'int8'),{1})

ans =

  int8

   -128

Answer 3

由于您使用 127 和 -128 作为示例，我假设您正在使用 int8 变量类型。 要获得所需的模数行为，您可以使用简单的 C mex 例程来执行算术运算（因为您的 C 编译器很可能会将这种溢出条件优化为简单的模数行为），或者在 m 代码中您可以转换为更大的类型并自己进行算术运算（假设您的机器对 integer 类型使用 2 的补码存储）。 例如，

a8 = int8(127); % sample data
b8 = int8(1); % sample data
a16 = int16(a8); % convert to larger type
b16 = int16(b8); % convert to larger type
c16 = a16 + b16 % do the addition in larger type
    c16 = int16
        128
c8s = typecast(c16,'int8') % typecast back to int8 (assume 2's complement storage)
    c8s = 1x2
       -128    0
c8 = c8s(1) % pick either c8s(1) or c8s(2) depending on endian of your machine
    c8 = int8
       -128

如果您使用的是 arrays 数字而不是标量，那么您可以将其放入循环中或将最后一行矢量化为 c8s(1:2:end) 或 c8s(2:2:end)

Answer 4

您可以使用Fixed-Point 工具箱中 的 fi object 并将OverflowAction设置为Wrap 。

使用fi来应用溢出的int8类型有点矫枉过正，但可能。

例子：

x = fi(127, true, 8, 0, 'OverflowAction', 'Wrap', 'SumMode', 'SpecifyPrecision', 'SumWordLength', 8, 'SumFractionLength', 0);

x + 1

Output：

ans = 

  -128

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 8
        FractionLength: 0

        RoundingMethod: Nearest
        OverflowAction: Wrap
           ProductMode: FullPrecision
               SumMode: SpecifyPrecision
         SumWordLength: 8
     SumFractionLength: 0
         CastBeforeSum: true