Question

我的头文件是

typedef struct vector vector;

vector * vector_create(size_t size);

c文件：

vector * vector_create(size_t size){
    if(size >= PTRDIFF_MAX)
        return NULL;
    //actual creation logic
}

我需要将vector的大小限制为不超过PTRDIFF_MAX，因为我需要从另一个向量中减去指向一个向量元素的指针。问题出在我要测试时

void test_create_vector_too_large(void){
#if SIZE_MAX >= PTRDIFF_MAX + 1
    list * lst = list_create(((size_t) PTRDIFF_MAX) + 1);
    assert(!lst);
#endif
}

此代码会产生大量警告

/home/kjroff/main.c:55:32: warning: integer overflow in preprocessor expression
 #if SIZE_MAX >= PTRDIFF_MAX + 1
                                ^
/home/kjroff/main.c:55:29: warning: the right operand of ">=" changes sign when promoted
 #if SIZE_MAX >= PTRDIFF_MAX + 1

#if宏的目的是检查ptrdiff_t的上限是否超过size_t的上限。如果它们相同，则此测试没有意义。但这是在PTRDIFF_MAX < SIZE_MAX情况下发生的。

如何正确编写这样的断言？

Answer 1

该比较通常是无用的，因为size_t和ptrdiff_t的宽度通常相同，但是size_t是无符号的，而ptrdiff_t是有符号的，所以SIZE_MAX是必须大于PTRDIFF_MAX。这不是C标准严格指定的，因为size_t只是用于大小表达式的类型，尽管有意图，但并未明确指定它足以表示任何对象的大小。同样，ptrdiff_t只是用于指针差异的类型，尽管有意图，但并未明确指定它足以代表所有指针的差异。

也就是说，您可以将比较更改为SIZE_MAX > PTRDIFF_MAX，这与pmg所指出的等效。使警告安静的另一种方法是将1更改为1u，产生SIZE_MAX > PTRDIFF_MAX + 1u。根据C 2018 6.10.1 4，在预处理中，整数类型的行为类似于intmax_t和uintmax_t，因此1u的类型为uintmax_t，因此{{1 }}将转换为PTRDIFF_MAX，然后添加到uintmax_t（不会溢出），并且比较将在两种1u类型之间进行（避免警告）。

问题指出：“我需要将向量的大小限制为不超过PTRDIFF_MAX，因为我需要从另一个向量中减去指向一个向量元素的指针。”但是uintmax_t的单位是一个字节，而size_t的单位是一个数组元素。除非ptrdiff_t类型为单个字节，否则将减去两个vector指针的结果。即使在vector *难以覆盖所有可能大小的受约束系统中，size_t也应舒适地为两个ptrdiff_t指针的差异留出空间，而不管底层数组的大小如何。因此测试vector *似乎没有用。

Answer 2

如何正确编写这样的断言？

代替

#if SIZE_MAX >= PTRDIFF_MAX + 1

减去（SIZE_MAX至少为65535），所以不可能溢出。

#if SIZE_MAX - 1 >= PTRDIFF_MAX

或仅使用> @pmg

#if SIZE_MAX > PTRDIFF_MAX

限制要创建的数据结构的大小

2 个答案: