Question

表达式int.Minvalue / -1根据C＃规范导致实现定义的行为：

7.8.2分部运营商

如果左操作数是最小的可表示的int或long值而右操作数是-1，则为   发生溢出。在检查的上下文中，这会导致a   要抛出的System.ArithmeticException（或其子类）。在一个   未经检查的上下文，是实现定义至于是否   抛出System.ArithmeticException（或其子类）或   溢出没有报告，结果值是   左操作数。

测试程序：

var x = int.MinValue;
var y = -1;
Console.WriteLine(unchecked(x / y));

这会在.NET 4.5 32位上引发OverflowException，但它没有。{/ p>

为什么规范会保留结果实现定义？以下是反对这样做的理由：

在这种情况下，x86 idiv指令总是会导致异常。
在其他平台上，可能需要运行时检查来模拟它。但是与该部门的成本相比，该检查的成本会很低。整数除法非常昂贵（15-30个周期）。
这会打开兼容性风险（＆＃34;写一次无处运行＆＃34;）。
开发人员惊喜。

同样有趣的是，如果x / y是编译时常量，我们确实得到unchecked(int.MinValue / -1) == int.MinValue：

Console.WriteLine(unchecked(int.MinValue / -1)); //-2147483648

这意味着x / y可能会有不同的行为，具体取决于所使用的语法形式（而且不仅取决于x和y的值）。这是规范允许的，但它似乎是一个不明智的选择。为什么C＃设计得像这样？

A similar question指出规范中规定了这种确切行为的位置，但它没有（足够）回答为什么语言是这样设计的。不讨论替代选择。

Answer 1

这是C＃语言规范的更大兄弟Ecma-335，即公共语言基础结构规范的副作用。第III节第3.31章描述了DIV操作码的作用。 C＃规范通常必须遵循的规范，这是不可避免的。它指定可能抛出但不要求它。

否则就真实处理器的实际情况进行评估。每个人都使用的那个是奇怪的。英特尔处理器对溢出行为过于古怪，它们是在20世纪70年代设计的，假设每个人都会使用INTO指令。没有人，另一天的故事。它不会忽略IDIV上的溢出然后提升#DE陷阱，不能忽略那个响亮的爆炸声。

在不一致的处理器行为之上，在一个粗略的运行时规范之上编写语言规范非常困难。很少有C＃团队可以做到这一点，但转发不精确的语言。他们已经超越了规范，记录了OverflowException而不是ArithmeticException。很调皮。他们偷看了。

偷看了这种做法。这不太可能是一个问题，抖动决定是否内联。并且non-inlined version抛出，期望内联版本也是如此。没有人感到失望。

Answer 2

C＃的主要设计目标据说是＃34;最小惊喜法＆＃34;。根据该指南，编译器不应该试图猜测程序员的意图，而应该向程序员发出信号，要求正确指定意图需要额外的指导。这适用于感兴趣的情况，因为在two's-complement arithmetic的限制内，操作会产生非常令人惊讶的结果： Int32.MinValue / -1 评估为 Int32.MinValue < / em>的。发生了溢出，并且需要一个0的不可用的33位来正确表示 Int32.MaxValue + 1 的正确值。

正如预期的那样，并在您的引用中注明，在检查的上下文中，会引发异常以提醒程序员未能正确指定意图。在未经检查的上下文中，允许实现在检查的上下文中行为，或允许溢出并返回令人惊讶的结果。有一些上下文，比如bit-twiddling，在这种情况下使用signed int是很方便的，但是溢出行为实际上是预期和期望的。通过检查实现说明，程序员可以确定此行为是否实际上是预期的。

为什么定义C＃规范（int.MinValue / -1）实现？

2 个答案: