无符号整数的差异-标准的支持方式来获得有符号结果？

Question

假设有两个任意时间戳记：

uint32_t timestamp1;    
uint32_t timestamp2;

除了转换为更大的带符号类型的明显变体和相当冗长的if-else之外，是否有一种标准的一致方式来获得两者的带符号区别。

事先不知道哪一个较大，但是已知差异不大于最大20位，因此它将适合32位带符号。

int32_t difference = (int32_t)( (int64_t)timestamp1 - (int64_t)timestamp2 );

该变体的缺点是硬件可能不支持使用64位算术，并且只有存在较大的类型时（当然，时间戳已经是64位），这当然是可能的。

其他版本

int32_t difference;
if (timestamp1 > timestamp2) {
  difference =    (int32_t)(timestamp1 - timestamp2);
} else {
  difference = - ((int32_t)(timestamp2 - timestamp1));
}

非常冗长，涉及条件跳转。

那是

int32_t difference = (int32_t)(timestamp1 - timestamp2);

从标准的角度来看，这是否可以保证正常工作？

Answer 1

您可以使用union基于

typedef union
{
    int32_t _signed;
    uint32_t _unsigned;
} u;

以unsigned算术方式执行计算，将结果分配给_unsigned成员，然后读取的_signed成员union作为结果：

u result {._unsigned = timestamp1 - timestamp2};
result._signed; // yields the result

它可以移植到实现我们所依赖的固定宽度类型的任何平台上（它们不需要）。对于有符号成员，保证2的补码，并且在“机器”级别，2的补码有符号算术与无符号算术没有区别。这里没有转换或memcpy-type开销：一个好的编译器将编译出本质上是标准的语法糖。

（请注意，这是C ++中的未定义行为。）