有符号整数溢出在C中仍然是未定义的行为吗？

Question

众所周知，有符号整数溢出是一种未定义的行为。但是在C 11cstdint文档中有一些有趣的东西：

带符号整数类型，宽度分别为8、16、32和64位，不带填充位，并使用2的补码表示负值（仅在实现直接支持该类型时提供）

_参见链接

我的问题是：既然标准明确规定，int8_t、int16_t、int32_t和int64_t负数是2的补码，那么这些类型的溢出仍然是一种未定义的行为吗？

编辑我检查了C 11和C11标准，以下是我的发现：

C 11，§18.4.1：

标题定义了所有函数、类型和宏，与C标准中的7.20相同。

C11，§7.20.1.1：

typedef nameintN_t指定一个有符号整数类型，宽度为N，无填充位，并用2的补码表示。因此，int8_t表示宽度正好为8位的有符号整数类型。

Answer 1

我敢打赌。

根据标准文件（第4页和第5页）：

1.3.24未定义的行为

本国际标准不要求的行为

[注：当本国际标准省略任何明确的行为定义，或当程序使用错误的构造或错误的数据时，可能会出现未定义的行为。允许的未定义行为范围从完全忽略情况到结果不可预测，到在翻译或程序执行过程中以环境特有的文件化方式表现（无论是否发出诊断信息），终止翻译或执行（发出诊断信息）。许多错误的程序结构不会产生未定义的行为；他们需要被诊断[尾注]

Answer 2

仅仅因为一个类型被定义为使用2s补码表示，并不意味着该类型中的算术溢出就被定义了。

有符号算术溢出的未定义行为用于启用优化；例如，编译器可以假设如果a

Answer 3

这些类型的溢出仍然是一种未定义的行为吗？

是的。根据C 11标准第5/4段（关于一般的任何表述）：

如果在表达式求值期间，结果未在数学上定义或不在其类型的可表示值范围内，则行为未定义。[...]

2的补码表示用于这些有符号类型的事实并不意味着在计算这些类型的表达式时使用算术模2^n。

另一方面，关于无符号算术，标准明确规定（第3.9.1/4段）：

无符号整数，声明为无符号，应遵守算术模2^n定律，其中n是该特定大小整数的值表示中的位数

这意味着无符号算术运算的结果总是“数学定义的”，并且结果总是在可表示的范围内；因此，5/4不适用。脚注46对此进行了解释：

46）这意味着无符号算术不会溢出，因为结果无符号整数类型不能表示的结果被模数化，该数字比结果无符号整数类型可以表示的最大值大一倍。