Question

我正在阅读Why is the sum of two large integers a negative number in the C language?。然后我尝试了以下代码：

int main() {
    unsigned int x,y,s;
    x = 4294967295;
    y = 4294967295;
    s = x+y;
    printf("%u",s);
    return 0;
}

输出：4294967294

1）如何计算总和？我对链接中的解释感到有点困惑。

当我将x和y的值增加到超出unsigned int范围的范围时，结果似乎总是在unsigned int的范围内。事实上，似乎结果不断下降。
它确实给出了以下错误。

sample.c：7：9：警告：大整数隐式截断为无符号类型[-Woverflow]

2）我是否可以强制执行此程序，以便只要x和y的值超过unsigned int range程序就会抛出错误。

Answer 1

C标准对无符号整数溢出有明确定义的行为。当发生这种情况时，数学结果将以最大允许值+ 1为模数进行截断。在外行人的术语中，这意味着值会回绕。

如果添加4294967295和4294967295，则此环绕行为将导致4294967294。

投掷错误将违反标准。

Answer 2

1）如何计算总和？

请参阅@dbush好的答案。

2）我可以强制执行此程序，以便只要x和y的值超过unsigned int range程序就会抛出错误。

代码可以使用unsigned数学轻松检测数学溢出。如果sum小于加法的操作数，则会发生数学溢出。只针对x或y中的一个进行测试就足够了。

unsigned int x,y,s;
x = 4294967295;
y = 4294967295;
s = x+y;
printf("%u\n",s);
if (s < x) puts("Math overflow");
// or 
if (s < y) puts("Math overflow");
return 0;

对于已签名的 int测试，请参阅Test if arithmetic operation will cause undefined behavior

Answer 3

在你的情况下unsigned int是32位，4294967295 + 4294967295 == 8589934590，其中 33 位二进制值：

1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
^
Carry bit

进位位丢失，因为表示只有32位，结果值为：

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 = 4294967294 decimal

您必须先检测溢出，然后才能将结果存储在更大的类型中并测试其值。

if( UINT_MAX - x < y )
{
    puts("Math overflow") ;
}
else
{
    s = x + y ;
    printf( "%u\n", s ) ;
}

或者：

unsigned long long s = x + y ;
if( s > UINT_MAX )
{
    puts("Math overflow") ;
}
else
{
    printf( "%u\n", (unsigned int)s ) ;
}

Answer 4

根据kias.dyndns.org：

大多数现代计算机以8位为单位存储内存，称为＆＃34;字节＆＃34; （也称为＆＃34; octet＆＃34;）。可以在这样的计算机中进行算术运算字节，但通常在更大的单位中完成，称为＆＃34;（短）整数＆＃34; （16位），＆＃34;长整数＆＃34; （32位）或＆＃34;双整数＆＃34; （64位）。短整数可用于存储0到0之间的数字 2 ¹⁶ - 1，或65,535。 长整数可用于存储数字 0和2 ³² - 1，或4,294,967,295。和双整数可用于存储0到2之间的数字⁶⁴ - 1，或18,446,744,073,709,551,615。（检查这些！）

[...]

当计算机执行无符号整数算术运算时，    可能会出现三种可能的问题：



如果结果太大而无法分配到指定的位数   它，＆＃34;溢出＆＃34;据说已经发生。例如，如果结果   使用16位整数的操作大于65,535，a   溢出结果。



在两个整数的划分中，如果结果本身不是一个   整数，a＆＃34;截断＆＃34;据说已经发生过：10分为3分   截断为3，额外的1/3丢失。这不是问题   当然，如果程序员的意图是忽略其余部分！



任何除零都是错误，因为除零不是   可能在算术的背景下。

[删除原始重点;重点补充。]

在c奇怪的行为中添加两个数字

4 个答案: