有沒有辦法將低 64 位乘法 int64_t * int64_t 存儲在 C 中？

Question

這是我需要使用 C 實現的 function。 請注意，不允許使用 gcc 內置函數。 感謝您的任何幫助！

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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

當int64_t乘以int64_t時，真正的算術結果是一個 128 位數字，其符號位位於第 127 位。低 64 位不包含符號位。 因此，乘法的低 64 位應該在uint64_t中返回，而不是在int64_t中，這可以通過以下方式完成：

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

（強制轉換避免了乘法中的溢出，因為無符號 integer 算術被定義為換行，而不是溢出。）

如果必須在int64_t中返回位，則可以使用 C 標准定義的方式來完成：

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>中聲明。）

另請注意，如果真正的算術結果適合int64_t ，則上述代碼返回的int64_t將等於真正的算術結果。 （這是int64_t使用的二進制補碼表示的屬性。）