基于补码的有符号整数相加时无符号溢出检测优化问询

我们需要检测两个以补码表示的有符号整数相加时的无符号溢出。这里用到的自定义SignedInteger类会在数值超出range(-2**(bits - 1), 2**(bits - 1))范围时，自动按2**bits取模。

现有检测算法 #

def algorithm(a: SignedInteger, b: SignedInteger, c: SignedInteger) -> bool:
    if (a < 0) == (b < 0): # 两个数的最高位是否相同？
        return a < 0 # 最高位是否为1？
    return c >= 0 # 和的最高位是否为0？

使用示例 #

c = a+b
algorithm(a, b, c)
# 后续继续使用c

参考的无符号整数溢出检测算法 #

无符号整数的溢出检测有更简洁高效的实现：

def algorithm(a: UnsignedInteger, b: UnsignedInteger, c: UnsignedInteger) -> bool:
    return c < a

我们希望找到类似上述无符号算法的简洁高效优化方案，注意此问题不涉及有符号溢出检测。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nonhuman