C：处理大量数字时避免溢出

Question

我已经在C中实现了一些排序算法（用于对整数进行排序），并谨慎地uint64_t用于存储与数据大小有关的任何内容（因此还包括了计数器和填充物），因为该算法也应使用数千兆字节的数据集进行测试整数

这些算法应该很好，并且分配的数据量应该没有问题：数据存储在文件中，并且每次仅加载很少的块，即使将内存中的缓冲区阻塞为任意大小，也可以正常工作。

使用数据集最多4千兆字节（因此16GB数据）的测试可以正常工作（排序4Gint花了2228秒，约37分钟），但是当我们超过该值（即：8
Gints）时，该算法似乎没有停止（这是现在已经运行了大约16个小时）。

恐怕问题可能是由于整数溢出造成的，可能是循环中的计数器存储在32位变量上，或者也许我们正在调用一些可用于32位整数的函数。
还有什么呢？

有什么简单的方法可以检查运行时是否发生整数溢出？

Answer 1

这是特定于编译器的，但是如果您使用的是gcc，则可以在发生有符号积分溢出时进行编译-ftrapv以发出问题SIGABRT。

例如：

/* compile with gcc -ftrapv <filename> */
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <limits.h>

void signalHandler(int sig) {
  printf("Overflow detected\n");
}

int main() {
  signal(SIGABRT, &signalHandler);

  int largeInt = INT_MAX;
  int normalInt = 42;
  int overflowInt = largeInt + normalInt;  /* should cause overflow */

  /* if compiling with -ftrapv, we shouldn't get here */
  return 0;
}

当我在本地运行此代码时，输​​出为

Overflow detected
Aborted