Question

我只是想知道是否有一些方便的方法来检测在运行时期间C ++程序中使用的任何默认数据类型的任何变量是否发生溢出？方便的是，我的意思是，如果每个变量的值都在其数据类型的范围内，则无需编写代码来跟踪每个变量。或者如果不可能实现这一点，你会怎么做？

例如，

float f1=FLT_MAX+1;
cout << f1 << endl;

在使用“gcc -W -Wall”进行编译或运行时不会出现任何错误或警告。

谢谢和问候！

Answer 1

考虑使用boosts numeric conversion，这会为您提供negative_overflow和positive_overflow例外（examples）。

Answer 2

在符合IEEE-754标准的系统中，您的示例实际上并未在默认浮点环境中溢出。

在这样的系统中，float是32位二进制浮点，FLT_MAX是C99十六进制浮点表示法中的0x1.fffffep127。将其写成十六进制的整数，它看起来像这样：

0xffffff00000000000000000000000000

添加一个（没有舍入，就像值是任意精度整数一样），给出：

0xffffff00000000000000000000000001

但是在IEEE-754兼容系统的默认浮点环境中，

之间的任何值

0xfffffe80000000000000000000000000

和

0xffffff80000000000000000000000000

（包括您指定的值）舍入为FLT_MAX。没有溢出。

复合这个问题，您的表达式（FLT_MAX + 1）很可能在编译时评估，而不是运行时，因为它没有对您的程序可见的副作用。

Answer 3

在我需要检测溢出的情况下，我使用SafeInt<T>。这是一个跨平台的解决方案，可以在溢出情况下抛出异常。

SafeInt<float> f1 = FLT_MAX;
f1 += 1; // throws

可在codeplex上使用

Answer 4

在我开发C ++（199x）的过去，我们使用了一种名为Purify的工具。那时它是一个工具，用于检测目标代码并在测试运行期间记录所有“坏”。我做了一个快速的谷歌，我不太确定它是否仍然存在。

据我所知，现在有几种开源工具或多或少都相同。结帐电子设备和valgrind。

Answer 5

可能对此主题有用的信息：

Seacord的“C和C ++中的安全编码”第5章

C ++的SafeInt类

C的IntSafe库：

Answer 6

Clang提供-fsanitize=signed-integer-overflow和-fsanitize=unsigned-integer-overflow。