编译器在编译时如何检测数字溢出？

Question

编译器将源代码作为字符串处理，所以在C ++中，例如当它鼓励像unsigned char x = 150;这样的语句时，它从类型限制中知道unsigned char必须在0和{{1}之间的范围内}}

我的问题是数字255仍为字符串，编译器使用什么算法来比较数字序列 - 在这种情况下为150 - 与类型限制？

我为十进制，八进制，十六进制和小端二进制的类型'int'做了一个简单的算法，但我不认为编译器会这样做以检测数字中的溢出。

我制作的算法用C ++编码：

150

该算法可以优化以适用于所有整数类型，但是使用浮点数我必须使用新的算法来处理IEEE浮点表示。

我认为编译器使用有效的算法来检测除了我的溢出，不是吗？

Answer 1

编译器以最简单的方式处理它：它们根据需要将数字转换为整数或浮点数。没有法律规定编译器不能将字符串转换为适当的其他表示形式。

但是现在，考虑一下你原来的问题;如果你把数字和刚构建的例程视为数字呢？比如说，一个可以采用

的算法

  

6 + 5

并将总和计算为两位数字符串11？将其扩展到其他操作，您可以直接计算32769是否大于32768。

Answer 2

编译器在一步中将字符串表示转换为整数似乎最简单，然后在辅助步骤中与该类型的上限和下限进行比较。

我无法想象为什么比较字符串会更好。

对于花车，由于精度和圆角，问题更难。

Answer 3

我不确定大多数编制者使用哪些特定算法来执行此操作，但以下是一些可行的选项：

1. 编译器可以尝试使用现有库（例如，在C ++中，stringstream）来尝试将字符串转换为适当类型的数字。然后可以使用它来检查错误。

2. 编译器可以将字符串转换为非常高精度的数字格式（例如，128位整数），然后检查，只要从数字文字到基本类型进行赋值，是否如果没有演员表，价值可以适合该范围。

Answer 4

看到编译器无论如何都必须转换为整数/数字类型，他们也可以让他们的atoi，atol，atof函数在目标容量时引发错误超过了。

不需要事先对字符串进行操作，并在单独的步骤中进行转换。

我认为，最有可能的是，编译器将直接在其（高度优化的）解析器的语义操作中转换为整数类型。

Answer 5

在大多数编译器理论中，程序（翻译单元）的文本被转换为标记和值。例如，文本“150”将转换为值为150的常量整数的标记。这当然是在预处理器运行之后。

然后编译器开始语法和语义检查的过程。因此，会针对语法（正确的拼写和格式）评估赋值语句，然后检查语义。

编译器可以抱怨超出范围的值（例如unsigned char的-150）或应用某些转换。在-150的情况下，这将被转换为8位值（指示负性的最高有效位现在是值128）。我不是语言律师，因此我不完全了解编译器在这方面的自由，也不知道是否需要警告。

总之，编译器在评估语句和检查语义时有一些自由。所有文本都转换为令牌和值的内部表示（更紧凑的数据结构）。在编译过程的语义阶段，检查是否在赋值语句的范围内使用常量整数文字。语义由语言标准或公司政策决定。一些语义转换为编译器选项，留给程序员。