C语言中的整数安全：溢出、回绕

Tadecanlan2024-01-26 22:10

一、无符号数回绕

无符号数永远不会溢出，只是在无限的循环往复。对于加法、乘法，假装有额外的有效位来承载运算结果，最后再直接截断。

cpp 复制代码

for (uint32 i = n; i >= 0; i--) {
    ... // 死循环
}

加法例子

cpp 复制代码

uint8 sum =  ...;
uint8 i = ...;
if (sum + i > 255) {
    ; // 永远不会进入
}

减法例子

cpp 复制代码

uint8 sum =  ...;
uint8 i = ...;
if (sum - i < 0) {
    ; // 永远不会进入
}

二、溢出

数值0被表示为"正"数

cpp 复制代码

#define abs(n) ((n) < 0 ? -(n) : (n))

三、单边限制不完全

cpp 复制代码

void Func(int len) {
    int a = 0;
    int b = 0;
    int data[20] = {0};
    if (len < 20) {
        a = 1; // 执行
        unsigned int idx = len;
        data[idx] = 7; // 越界
    }
    if (len < 20u) {
        b = 1; // 未执行
    }
    return;
}