Question

我想实现一个shift-left函数，它会在溢出时触发失败。

这是我的代码：

uint32_t safe_shl(uint32_t x, uint8_t y) {
    uint32_t z = x << y;
    assert((z >> y) == x);
    return z;
}

请假设assert函数在我的系统中注册了错误。

我想确保我的方法是防弹的（即，在每次错误输入时都会失败，并且仅在错误输入时失败）。

我还想问你是否知道一种更有效的方法来实现它（假设它确实是防弹的）。

非常感谢!!!

Answer 1

如果x << y未定义，则所有投注均已关闭唯一安全的方法是在尝试之前检查它是否有效。

uint32_t safe_shl(uint32_t x, uint8_t y) {
    assert (y < 32);
    if (y < 32)
    {
        uint32_t z = x << y;
        assert((z >> y) == x);
        return z;
    }
    return 0;
}

请注意，您需要条件 - 无条件转换让编译器认为y < 32为真。

Answer 2

您是否要求断言班次是否会导致进位？

在这种情况下，如果不诉诸内在函数或汇编程序，它在c ++中有点讨厌。

#include <cassert>
#include <cstdint>
#include <limits>

bool shl_would_carry(uint32_t x, uint8_t y)
{
    constexpr auto nof_bits = std::numeric_limits<decltype(x)>::digits;
    if (y >= nof_bits)
    {
        if (x != 0) return true;
    }
    else
    {
        auto limit = decltype(x)(1) << (nof_bits - y);
        if (x >= limit) return true;
    }
    return false;
}

uint32_t safe_shl(uint32_t x, uint8_t y) 
{
    assert(!shl_would_carry(x, y));
    return x << y;
}

我认为这是对的。

这可能会更好：

std::tuple<uint32_t, uint32_t> shl(uint32_t x, uint8_t y)
{
    uint32_t overflow, result;
    constexpr auto nof_bits = std::numeric_limits<decltype(x)>::digits;
    overflow = x >> (nof_bits - y); 
    result = x << y;
    return std::make_tuple(overflow, result);
}

uint32_t safe_shl(uint32_t x, uint8_t y) 
{
    auto t = shl(x, y);
    assert(!std::get<0>(t));
    return std::get<1>(t);
}

Answer 3

在C中，x << y如果为uint32_t提供了y < 32 z。从6.57位移位运算符中的C11的n1570草案：

如果右操作数的值为负或大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为未定义。

结果然后需要：x×2 ^y，减少模数比结果类型

中可表示的最大值多一个

请在您提议的代码中调用该值z >> y。与使用无符号类型一样，z >> y的值必须是 z / 2 ^y 的组成部分。

这意味着提供了y＆lt; 32 如果有溢出，uint32_t safe_shl(uint32_t x, uint8_t y) { assert(y<32); uint32_t z = x << y; assert((z >> y) == x); return z; }的值将严格小于x，因为模数，如果没有溢出，则得到x

6.5.7按位移位运算符的完全引用：

...
4 E1的结果＆lt;＆lt; E2是E1左移E2位位置;腾出的位充满了   零。如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1×2E2，模数减少   比结果类型中可表示的最大值多一个。如果E1有签名   类型和非负值，E1×2E2在结果类型中可表示，那就是   结果价值;否则，行为未定义。

5 E1＆gt;的结果＆gt; E2是E1右移E2位位置。如果E1具有无符号类型   或者如果E1具有带符号类型和非负值，则结果的值为积分   E1 / 2E2商的一部分。如果E1有签名类型和负值，则   结果值是实现定义的。

在C ++中，从5.8转换运算符[expr.shift]中的C ++ 14的n4296草案完全相同：

...如果右操作数，则行为未定义   是负的，或大于或等于提升的左操作数的位数。

2 E1的值<＆lt; E2是E1左移E2位位置;空位是零填充的。如果E1有无符号   类型，结果的值是E1×2E2，减去模数比可表示的最大值多一个   在结果类型中。否则，如果E1具有带符号类型和非负值，则E1×2E2可表示   在结果类型的相应无符号类型中，那么转换为结果类型的值是   结果价值;否则，行为未定义。

3 E1的值＆gt;＆gt; E2是E1右移E2位位置。如果E1具有无符号类型或E1具有签名   类型和非负值，结果的值是E1 / 2E2的商的整数部分。如果E1   具有签名类型和负值，结果值是实现定义的。

所以在两种语言中，假设断言函数在[你的]系统中注册了一个错误，代码应为：

history.push

Answer 4

为了编写安全功能，您必须首先确定哪些不安全。如果你不这样做，那么任务就是废话。你提到的那种“溢出”实际上是明确定义的。但存在以下危险行为案例：

左移大于变量的大小，包括将数据移位到有符号变量的符号位。（未定义的行为）
右边的操作符是负数。（未定义的行为）
右移负数。（Impl.-defined behavior）
左操作数的隐式整数提升，导致它以静默方式更改签名，从而调用上述错误之一。

为避免这种情况，您需要确保：

左操作数必须是无符号的。
右操作数必须有效且在左操作数类型的范围内。
左操作数不能是小整数类型。

1）和3）通过使用uint32_t来解决。没有uint32_t小于int的系统。

2）通过使用无符号类型并检查它是否太大来解决。

此外，您似乎要求不允许超出左操作数的范围。这很奇怪，但是好吧，让我们实现它。可以通过检查MSB位位置加上移位数是否大于31来完成。

uint8_t msb_pos32 (uint32_t data)
{
  uint8_t result = 0;
  while(data>>=1 > 0)
  {
    result++;
  }
  return result;
}

uint32_t safe_LSL32 (uint32_t x, uint8_t y) 
{
  if(y > 31 || y+msb_pos32(x) > 31)
  {
    __asm HCF;               // error handling here
  }
  return x << y;
}

请注意，此代码可以进一步优化。

Answer 5

步骤1.如果int/unsigned和任何班次金额，结果在概念上仍为0并且不是问题。

步骤2.不要尝试过度轮班。

如果右操作数的值为负或大于或等于提升的左操作数的宽度，则行为未定义。 C11§6.5.73

步骤3.确保移位时无符号数学运算。

如果uintN_t x宽于x << y，那么int将使用N==32数学完成。这种情况很少见1u*x。有符号数学溢出是可能的，并导致UB。通过(0u+x)或unsigned，代码可以确保班次使用更宽的uintN_t和uint32_t safe_shl(uint32_t x, uint8_t y) { if (x == 0) { return 0; } assert(y < 32); uint32_t z = (1u*x) << y; assert((z >> y) == x); return z; }数学。好的编译器仍然可以制作最佳代码。

步骤4.检测是否发生了减少。

如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1×2E2，模数减少比结果类型§6.5.74
中可表示的最大值多一个

Sub automaticformfilling_ASDA()

    Dim ie As Object

    Set ie = CreateObject("internetexplorer.application")

    'to make sure that the website is properly loaded

    With ie
        .Visible = True
        .navigate "https://www.argos-pet-insurance.com/quoteAndBuy.do?e=e1s1&curPage=captureDetails&rakT=1510852044896.1391473424.994101.1731.881880349.846|tsid:9904"

        Do While .Busy
            DoEvents
        Loop

        Do While .readyState <> 4
            DoEvents
        Loop
    End With

    Set Title = ie.document.getElementById("yourDetailsPolicyHolderTitle")
    Title.selectedIndex = 4
End Sub

实施安全左移

5 个答案: