Для некоторых приложений, таких как таймеры и часы, может быть желательно перенос при переполнении. Стандарт C11 утверждает, что для беззнаковых целых чисел перенос по модулю является определенным поведением, и термин «переполнение» никогда не применяется: «вычисление с участием беззнаковых операндов никогда не может переполниться».
СОДЕРЖАНИЕ
Источник
Флаги
Большинство компьютеров имеют два выделенных флага процессора для проверки условий переполнения.
Варианты определения и неоднозначность
Для беззнакового типа, когда идеальный результат операции находится за пределами представимого диапазона типа и возвращаемый результат получается путем упаковки, это событие обычно определяется как переполнение. Напротив, стандарт C11 определяет, что это событие не является переполнением, и заявляет, что «вычисление с использованием беззнаковых операндов никогда не может переполниться».
Когда идеальный результат целочисленной операции выходит за пределы представимого диапазона типа и возвращаемый результат получается путем ограничения, то это событие обычно определяется как насыщение. Использование зависит от того, является ли насыщение переполнением или нет. Чтобы устранить двусмысленность, можно использовать термины «переносить переполнение» и «насыщающее переполнение».
Термин «потеря значимости» чаще всего используется для математики с плавающей запятой, а не для целочисленной. Но можно найти много ссылок на целочисленное истощение. Когда используется термин целочисленное недополнение, это означает, что идеальный результат был ближе к минус бесконечности, чем представимое значение выходного типа, ближайшее к минус бесконечности. Когда используется термин целочисленное отсутствие переполнения, определение переполнения может включать все типы переполнения или только те случаи, когда идеальный результат был ближе к положительной бесконечности, чем представимое значение выходного типа, ближайшее к положительной бесконечности.
Непоследовательное поведение
Методы решения проблем с целочисленным переполнением
Обработка целочисленного переполнения в различных языках программирования
Язык
Беззнаковое целое
Знаковое целое число
Ада
по модулю модуля типа
поднять Constraint_Error
C / C ++
степень двойки по модулю
неопределенное поведение
C #
степень по модулю 2 в непроверенном контексте; System.OverflowException поднимается в проверяемом контексте
Джава
N / A
степень двойки по модулю
JavaScript
все числа с плавающей запятой двойной точности, кроме нового BigInt
MATLAB
Встроенные целые числа насыщают. Целые числа с фиксированной запятой, настраиваемые для переноса или насыщения
Python 2
N / A
преобразовать в длинный тип (bigint)
Семя7
N / A
поднять OVERFLOW_ERROR
Схема
N / A
преобразовать в bigNum
Simulink
настраивается для обертывания или насыщения
Болтовня
N / A
преобразовать в LargeInteger
Быстрый
Вызывает ошибку, если не используются специальные операторы переполнения.
Обнаружение
Группа реагирования на компьютерные чрезвычайные ситуации (CERT) разработала целочисленную модель с неограниченным диапазоном значений (AIR), в значительной степени автоматизированный механизм для устранения переполнения и усечения целых чисел в C / C ++ с использованием обработки ошибок во время выполнения.
Избегание
Умение обращаться
Если ожидается, что может произойти переполнение, тогда в программу можно вставить тесты, чтобы определить, когда это произойдет или вот-вот произойдет, и выполнить другую обработку, чтобы смягчить его. Например, если важный результат, вычисленный на основе пользовательского ввода, переполняется, программа может остановиться, отклонить ввод и, возможно, предложить пользователю другой ввод, вместо того, чтобы программа продолжала работать с недопустимым переполненным вводом и, возможно, как следствие, работала неправильно. Этот полный процесс можно автоматизировать: можно автоматически синтезировать обработчик целочисленного переполнения, где обработчик, например, является чистым выходом.
У ЦП обычно есть способ обнаружения этого для поддержки добавления чисел, превышающих размер их регистра, обычно с использованием бита состояния; этот метод называется арифметикой с высокой точностью. Таким образом, можно добавить два числа каждые два байта шириной, используя только добавление байтов по шагам: сначала добавьте младшие байты, затем добавьте старшие байты, но если необходимо выполнить младшие байты, это арифметическое переполнение добавление байтов, и становится необходимым обнаруживать и увеличивать сумму старших байтов.
Явное распространение
Поддержка языков программирования
В отличие от более старых языков, таких как C, некоторые новые языки, такие как Rust, например, предоставляют встроенные функции, которые позволяют легко обнаруживать и выбирать пользователю, как следует обрабатывать переполнение в каждом конкретном случае. В Rust, хотя использование основных математических операторов, естественно, не обладает такой гибкостью, пользователи могут альтернативно выполнять вычисления с помощью набора методов, предоставляемых каждым из целочисленных примитивных типов. Эти методы предоставляют пользователям несколько вариантов выбора между выполнением «проверенной» (или «переполненной») операции (которая указывает, произошло ли переполнение через возвращаемый тип); «неконтролируемая» операция; операция, которая выполняет упаковку, или операцию, которая выполняет насыщение на числовых границах.
Насыщенная арифметика
Примеры
Microsoft / IBM Macro Assembler (MASM) версии 1.00 и, вероятно, все другие программы, созданные одним и тем же компилятором Pascal, имели целочисленное переполнение и ошибку подписи в коде настройки стека, что не позволяло им запускаться на новых машинах DOS или эмуляторах в некоторых общих конфигурации с объемом памяти более 512 КБ. Программа либо зависает, либо отображает сообщение об ошибке и выходит в DOS.
В августе 2016 года автомат в казино Resorts World распечатал призовой билет на 42 949 672,76 долларов в результате ошибки переполнения. Казино отказалось выплатить эту сумму, назвав это неисправностью, используя в свою защиту то, что в автомате четко указано, что максимальная выплата составляет 10 000 долларов, поэтому любой приз, превышающий эту сумму, должен быть результатом ошибки программирования. Верховный суд штата Айова вынес решение в пользу казино.
Последний раз редактировалось smac Сб дек 13, 2008 15:37:22, всего редактировалось 1 раз.
Продуктовая линейка компании KLS на складе Компэл пополнилась модульными соединителями типа RJ. Ассортимент представлен неэкранированными соединителями RJ11, RJ12 и RJ45 для построения базовых информационных сетей, а также экранированными RJ45 с трансформатором для реализации систем передачи данных межу узлами ЛВС.
_________________ если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе при взгляде на многих сверху ничего не меняется.
Вебинар пройдет 16/09/2021 и будет посвящен особенностям работы высокопроизводительных микроконтроллеров STM32H7. На вебинаре разберем ключевые особенности линеек STM32H72/3 и проведем практическую работу с оценкой производительности с использованием ускорителей и кэш-буфера при чтении инструкций из внутренней и из зашифрованной внешней памяти. Для отображения результатов будет использоваться программная среда STM32CubeMonitor.
pirotehnick, в вашем «смешном» примере нет ничего удивительного. вы невнимательно прочитали мое сообщение. повторю: в Си все значения сначала приводятся к типу int (если иное не сказано) или к типу наибольшего элемента, затем производятся вычисления, а затем результат приводится к типу переменной, куда он записывается.
_________________ если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе при взгляде на многих сверху ничего не меняется.
Он приводит их к типу int, но только внутри самой программы компилятора. Т.е. если мне допустим нужно сложить PORTD+PORTB и вывести результат в PORTC, то ни к какому 32 разрядному значению он их приводить не должен, а просто сложить два 8-разрядных значения и вывести результат в PORTC, забив, при этом, на переполнение. Т.е. он должен сгенерить что-то вроде этого: //. in r16, PORTB in r17, PORTD add r16, r17 out PORTC r16 //.
По-хорошему компилятор сам должен определять разрядность значений и генерить соответствующий код.
Он приводит их к типу int, но только внутри самой программы компилятора. Т.е. если мне допустим нужно сложить PORTD+PORTB и вывести результат в PORTC, то ни к какому 32 разрядному значению он их приводить не должен, а просто сложить два 8-разрядных значения и вывести результат в PORTC, забив, при этом, на переполнение. Т.е. он должен сгенерить что-то вроде этого: //. add r16, r17 out PORTC r16 //.
По-хорошему компилятор сам должен определять разрядность значений и генерить соответствующий код.
_________________ если рассматривать человека снизу, покажется, что мозг у него глубоко в жопе при взгляде на многих сверху ничего не меняется.
int main(void) < i=4690*32; //Тут возникает ошибка, i=150080 return i; >
Что мы ожидаем от безглючного компилятора? что он положит какое то число в переменную i а затем поместит эту переменную в стэк? Так и происходит вот что он выдал как результат компиляции с вышеуказанной в треде ошибкой:
PS: (Добавлено) На самом деле там макросы отличаются и в старшие байты грузятся нули, это я просмотрел. В любом случае константное выражение не должно приводится к какому то определенному типу данных до непосредственно вычислений, постараюсь найти соответствующие параграфы в стандарте на С.
Посмотрел стандарт, обсуждаемый случай называется constant-folding, это оптимизация позволяющая упростить константные выражения на этапе компиляции. Судя по описанию это упрощение делается с использованием базовых типов в тч для целочисленных констант будет использоваться int если у нету явного приведения. Для авр int это 16 бит значение так что похоже компилятор сделал все верно отбросив старшие два байта у результата вычислений тк использовалась 16 бит арифметика.
