cin 在溢出整型时出现意外行为

Question

所有，我这里有一些无法解释行为的代码。它贴在下面。我看了为什么整数溢出会导致C iostream的错误？，但它并没有真正回答我的问题。

#include <iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int main()
{
    int x;
    scanf("%d", &x);
    cout << "Value of x = " << x << endl;
    cin >> x;
    cout << "Failure Detected = " << cin.fail() << endl;
    cout << "Value of x = " << x << endl;
    return 0;
}

因此，我希望这段代码所做的是读入一个整数，打印出该整数的值，读入另一个整数（到同一个变量中），然后打印出这个整数。如果我输入7和2，那么它将按预期工作。但是，如果我为第一个和第二个输入输入2^31（溢出整数1），则第一个输出将显示“x的值=-2147483648”，第二个输出将表示“x的数值=214748364”。cin。fail（）也将返回true。cin对输入做了什么？我想如果cin。如果fail（）为true，则x的值应不受影响。如果不受影响，我希望x的值会像正常一样溢出（就像scanf一样）。cin怎么了？为什么要将该值限制为整数最大值？

提前感谢！

Answer 1

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您的scanf：溢出C中有符号整数类型的行为是未定义的。推测幕后发生的事情是毫无意义的。“正常溢出”特别没有意义。

您的cin：在C 03之前，x如果不能适应输入，则不会更改。因此，后续cout的行为将是未定义的，因为您将读回未初始化的变量。从C 03开始，x如果超出其范围，则在其最大（或最小）值处设置上限（或下限）。这就是你的第二种情况。

Answer 2

在C98中，当输入失败时变量不变。如果尝试输入未初始化的变量，这是一个缺点。

例如：

int a;
cin >> a;
cout << a;    // UB if input failed!

在以后的标准中，当输入超出该范围时，变量将被设置为可能的最大或最小值。

对于＜code＞运算符

转换就像是由以下代码片段执行的（使用与前面代码片段相同的符号）：

typedef num_get<charT,istreambuf_iterator<charT,traits> > numget;
iostate err = ios_base::goodbit;
long lval;
use_facet<numget>(loc).get(*this, 0, *this, err, lval);
if (lval < numeric_limits<int>::min()) {
  err |= ios_base::failbit;
  val = numeric_limits<int>::min();
} else if (numeric_limits<int>::max() < lval) {
  err |= ios_base::failbit;
  val = numeric_limits<int>::max();
} else
  val = static_cast<int>(lval);
setstate(err);