Question

我知道当C / C ++发生溢出时，正常的行为是环绕。例如，INT_MAX+1是溢出的。

是否可以修改此行为，因此二进制添加是作为正常添加进行的，并且在添加操作结束时没有回绕？

一些代码，所以这是有道理的。基本上，这是一位（完整）添加，它在32

中逐位添加

int adder(int x, int y)
{
    int sum;
    for (int i = 0; i < 31; i++)
    {
        sum = x ^ y;
        int carry = x & y;
        x = sum;
        y = carry << 1;
    }

    return sum;
}

如果我尝试adder(INT_MAX, 1);它实际上会溢出，即使我没有使用+运算符。

谢谢！

Answer 1

溢出意味着添加的结果将超过std::numeric_limits<int>::max()（回到C天，我们使用INT_MAX）。执行此类添加会导致未定义的行为。机器可能崩溃，仍然符合C ++标准。虽然你更有可能得到INT_MIN，但依赖任何结果都没有任何优势。

解决方案是执行减法而不是添加，以阻止溢出并采取特殊情况：

if ( number > std::numeric_limits< int >::max() - 1 ) { // ie number + 1 > max
    // fix things so "normal" math happens, in this case saturation.
} else {
    ++ number;
}

在不知道所需结果的情况下，我无法对其进行更具体的了解。性能影响应该是最小的，因为很少采用的分支通常可以与后续指令同时退役，而不会延迟它们。

修改：要简单地进行数学计算而不必担心溢出或自行处理，请使用bignum库，例如GMP。它非常便携，通常在任何给定平台上都是最好的。它有C和C ++接口。不编写自己的程序集。结果将是不可移植的，次优的，界面将是您的责任！

Answer 2

不，您必须手动添加它们以检查溢出。

Answer 3

您希望INT_MAX + 1的结果是什么？您只能将INT_MAX放入int，因此如果您添加一个，结果不将更大。（编辑：在诸如x86 之类的常见平台上，它将包装到最大的负数：-(INT_MAX+1)。获得更大数字的唯一方法是使用更大的变量。

假设int是4字节（在x86编译器上是典型的）并且您正在执行add指令（在32位模式下），目标寄存器只是溢出< / em> - 它没有位，不能容纳更大的值。这是硬件的限制。

要解决此问题，您可以手动编码，或使用执行以下操作的任意大小的整数库：

首先对最低阶词执行正常add指令。如果发生溢出，则设置进位标志。

对于每个越来越高阶的单词，使用adc指令，它会照常添加两个操作数，但会考虑Carry标志的值（值为1。）

您可以看到64位值here。

在C / C ++中没有溢出环绕的二进制加法

3 个答案: