無符號整數轉換如何最佳化整數範圍檢查？

以更高的效率確定整數範圍包含

確定整數是否位於指定範圍內對於許多應用程式至關重要。傳統上，該方法涉及使用邏輯運算符（例如，>= 和

考慮程式碼片段：

if ((unsigned)(number - lower) < (upper - lower))
    in_range(number);

這裡，使用以下方法將整數轉換為無符號類型： （未簽名）演員。如果數字為負，此轉換會翻轉符號位，本質上是將整數線轉換為數字線的原點。

術語（上 - 下）表示範圍差異。當在循環外計算時，它變成一個常數值，進一步優化執行速度。

關鍵在於如何處理無符號整數。當負值解釋為無符號時，它會比正值大。因此，如果 (unsigned)(number - lower) 計算結果為負，則 number 位於 lower 之下。相反，如果計算結果大於（上 - 下），則數字超過上限。

與傳統方法相比，此方法提供了多個好處：

• 減少分支指令，改進分支預測
• 消除不必要的比較
• 恆定範圍差異計算

在現實場景中，這種最佳化可以帶來顯著的效能提升，正如在提供的更新程式碼中觀察到的加速所證明的那樣。增強的程式碼有效地將像素限制在正方形內的圓內，這是框模糊函數中的常見操作。

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