Wie überprüft man Integerüberlauf in C?

Question

Mögliche Duplizieren:
Best way to detect integer overflow in C/C++

Es gibt (1):

// assume x,y are non-negative 
if(x > max - y) error; 

Und (2):

// assume x,y are non-negative 
int sum = x + y; 
if(sum < x || sum < y) error; 

Rechenblatt prefe ist Oder gibt es einen besseren Weg?

Answer 1

Sie müssen nur einen von ihnen überprüfen. Wenn x + y überläuft, ist es kleiner als sowohl x als auch y. Also:

int sum = x + y; 
if (sum < x) error; 

sollte ausreichen.

Die folgende Website hat ein paar Sachen über Integer-Überlauf:

http://www.fefe.de/intof.html

Wenn Sie negative Zahlen behandelt werden sollen, kann es erweitert werden:

int sum = x + y; 
if (y >= 0) { 
    if (sum < x) error; 
} else { 
    if (sum > x) error; 
} 

Answer 2

Sie können wirklich nur Scheck für Überlauf mit unsigned ganze Zahlen und arithmatic:

unsigned a,b,c; 
a = b + c; 
if (a < b) { 
    /* overflow */ 
} 

Das Verhalten von Überlauf mit signierten ganzen Zahlen ist in C nicht definiert, aber auf den meisten Maschinen können Sie

int a,b,c; 
a = b + c; 
if (c < 0 ? a > b : a < b) { 
    /* overflow */ 
} 

Diese Arbeit wird nicht auf Maschinen verwenden, das jede Art der Nutzung von

Arithmetik sättigenden

Answer 3

Integer Überlauf das ist ein kanonisches Beispiel für "undefiniertes Verhalten" in C (wobei zu beachten ist, dass Operationen an Ganzzahlen ohne Vorzeichen niemals überlaufen, sie stattdessen als Wrap-Around definiert sind). Dies bedeutet, dass, sobald Sie x + y ausgeführt haben, wenn es übergelaufen ist, Sie bereits abgespritzt sind. Für eine Überprüfung ist es zu spät - Ihr Programm könnte bereits abgestürzt sein. Stellen Sie es sich vor, als ob Sie nach Division durch Null suchen würden - wenn Sie warten, bis die Division ausgeführt wurde, um zu überprüfen, ist es schon zu spät.

Das bedeutet also, dass Methode (1) der einzig richtige Weg ist. Für max können Sie INT_MAX von <limits.h> verwenden.

Wenn x und/oder y negativ sein können, dann sind die Dinge schwieriger - Sie müssen den Test so durchführen, dass der Test selbst keinen Überlauf verursachen kann.

if ((y > 0 && x > INT_MAX - y) || 
    (y < 0 && x < INT_MIN - y)) 
{ 
    /* Oh no, overflow */ 
} 
else 
{ 
    sum = x + y; 
}