Question

我一直想知道这样的代码是如何运作的：

int a = 10;
int b = 20;
double c = a * b;

如果整数太大以至于a*b大于可以存储在整数类型变量中的最大值，那该怎么办？编译器会注意到目标类型可以包含更大的值并首先将值转换为double，还是乘法只会流过/回绕？

Answer 1

当乘以两个整数值时，编译器本身永远不会将结果转换为浮点类型。也就是说，如果您将两个int值相乘，结果也将是int值。

所以，你的代码有效的是：

int a = 10;
int b = 20;
int tmp = a * b; // Result is actually an int
double c = (double)tmp; // Convert to a double.

因此，只有在无法存储在int中时，结果才会溢出。转换和分配到double只能在计算结果后才能完成。

Answer 2

答案是否定的。编译器不会将整数转换为双精度，因为编译器不运行任何代码。当程序执行时，整数将被乘法（并且可能溢出）并且结果将存储在'c'中，但'c'仅为双精度的事实意味着它足够大以保持结果。在放入'c'之前，溢出就已经发生了。

如果编译器能够更改数据类型，则意味着编译器不仅可以通过更改数据类型来影响最终的程序大小，还可以在代码的其他部分中弄乱数据类型期望。例如，如果您希望对一个整数进行位移，可能会发生不好的事情，但是在运行时，由于编译器决定更改您的数据类型，因此您需要进行双位移位。恐怖！

Answer 3

乘法的结果将由usual arithmetic conversions确定，并且只考虑乘法本身的操作数，来自草案C ++标准：

*和/的操作数应具有算术或未范围的枚举类型; ％的操作数应该有整数或无范围的枚举类型。通常的算术转换是在操作数上执行的并确定结果的类型。

如果结果无法用转换后的类型表示，那么它将调用未定义的行为：

如果在评估表达式期间，结果未在数学上定义或不在范围内其类型的可表示值，行为未定义

因此您应该在操作之前检测到溢出并进行相应处理，请参阅Will gcc skip this check for signed integer overflow?

Answer 4

如果整数太大而a*b大于最大值，该怎么办？值可以存储在整数类型的变量中。

有符号整数溢出是未定义的行为。

编译器是否会注意到目标类型可以包含更大的值并首先将值转换为double，或者将乘法转换为double 只是流过/环绕？

由于它未定义，因此允许编译器执行任何操作。这包括在{{1}}中进行计算，忽略溢出并返回底层硬件返回的任何内容，格式化硬盘，让你的猫怀孕，或介于两者之间。

大多数编译器可能会在大多数情况下忽略它，并使用“overflow is UB”来优化代码，其余时间会大幅增加。 SO上有一个很好的例子：Why does integer overflow on x86 with GCC cause an infinite loop?