C/C无符号整数溢出

Question

我正在读一篇关于整数安全性的文章。以下是链接：http://ptgmedia.pearsoncmg.com/images/0321335724/samplechapter/seacord_ch05.pdf

在第166页，有这样一句话：

涉及无符号操作数的计算永远不会过流，因为不能由结果无符号整数类型表示的结果将被模化为比结果类型可以表示的最大值大一的数字。

这是什么意思？感谢您的回复。

Answer 1

这意味着您无法更改无符号计算的符号，但它仍可能产生意外的结果。假设我们有一个8位无符号值：

 uint8_t a = 42;

我们再加上240：

 a += 240;

它不合适，所以你得26分。

无符号数学在C和C中有明确的定义，其中有符号数学在技术上要么未定义，要么依赖于实现，或者其他一些“你不会预料到的事情可能会发生”的措辞（我不知道确切的措辞，但结论是“你不应该依赖有符号整数值的溢出行为”）

Answer 2

“溢出”在这里意味着“产生一个不适合操作数的值”。因为应用了算术模，所以该值总是适合操作数，因此没有溢出。

换句话说，在溢出真正发生之前，C已经截断了该值。

取一个值与另一个值的模意味着应用除法，然后取余数。

例如：

0 % 3 = 0  (0 / 3 = 0, remainder 0)
1 % 3 = 1  (1 / 3 = 0, remainder 1) 
2 % 3 = 2  (2 / 3 = 0, remainder 2)
3 % 3 = 0  (3 / 3 = 1, remainder 0)
4 % 3 = 1  (4 / 3 = 1, remainder 1)
5 % 3 = 2  (5 / 3 = 1, remainder 2)
6 % 3 = 0  (6 / 3 = 2, remainder 0)
...

此模应用于仅无符号计算的结果，除数是该类型可以容纳的最大值。例如，如果最大值为2^16=32768，则327609=（327609）%（32768 1）=0。

Answer 3

它意味着价值“环绕”。

UINT_MAX + 1 == 0
UINT_MAX + 2 == 1
UINT_MAX + 3 == 2

...等等

正如链接所说，这就像模运算符：http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation