Kalkulator prekoračenja i celobrojne aritmetike

Zašto celi brojevi iznenađuju ljude

Mašinski ceo broj ima fiksan broj bitova, pa svaka operacija može da proizvede vrednost koja ne staje. Šta se tada dešava ne odlučuje hardver (koji jednostavno prelama vrednost, wraparound), već jezik:

Pravila C-a koja ujedaju

• Promocija celih brojeva. Sve manje od int postaje int pre aritmetike, pa je uint8_t a = 200, b = 100; a + b jednako 300, a tek dodela nazad u uint8_t odseca na 44. ~x nad uint8_t daje negativan int.
• Uobičajene aritmetičke konverzije. Kada se označeni sretne sa neoznačenim iste širine, označena strana postaje neoznačena: -1 > 0u je tačno, if (len - 1 < 0) nikad nije tačno kada je len tipa size_t.
• Prekoračenje sa znakom je UB. if (x + 1 < x) kao proveru prekoračenja GCC i Clang brišu sa uključenom optimizacijom, jer smeju da pretpostave da x + 1 nikad ne prekoračuje. Proveravajte pre operacije (x > INT_MAX - y) ili koristite __builtin_add_overflow.
• Pomeranja. Pomeranje za širinu ili više, ili pomeranje negativne vrednosti ulevo, je nedefinisano; x86 maskira broj pomeranja, ARM daje nulu, kompajler radi šta god njegov model kaže.
• Deljenje. Odseca ka nuli, pa je -7 / 2 == -3 i -7 % 2 == -1; INT_MIN / -1 prekoračuje i zaista izaziva trap na x86.

Čitanje izlaza

Rezultat se prikazuje u tipu u kome završava, sa svojim obrascem bitova i istim bitovima pročitanim sa suprotnom označenošću, što je ono što vidite kada vrednost pređe granicu (int) / (unsigned) ili se sačuva i pročita kroz drugi tip. Lista koraka je redosled izračunavanja sa tipom u svakom koraku; napomene su mesta gde je jezik uradio nešto drugo osim obične aritmetike.

Pitanja