整数除法溢出

Question

问题

我一直在考虑整数(类型int)溢出,并且我发现分裂可能溢出.

示例:在我当前的平台上,我有

INT_MIN == -INT_MAX - 1

因此

INT_MIN < -INT_MAX

因此

INT_MIN / -1 > -INT_MAX / -1

因此

INT_MIN / -1 > INT_MAX.

因此,除法(INT_MIN/-1)确实溢出.

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问题

所以,我有两个问题:

1. 可以编写什么(跨平台)C代码以防止除法溢出(对于类型(带符号)int)？

2. 什么保证(在C或C++标准中)可能有助于设计代码？

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例如,如果标准保证我们有

INT_MIN == -INT_MAX - 1

要么

INT_MIN == -INT_MAX,

然后出现以下代码以防止溢出.

#include <limits.h>

/*
      Try to divide integer op1 by op2.
      Return
        0 (success) or
        1 (possibly overflow prevented).
      In case of success, write the quotient to res.
*/

int safe_int_div(int * res, int op1, int op2) {

  /*   assert(res != NULL);   */
  /*   assert(op2 != 0);      */

  if ( op1 == INT_MIN && op2 == -1 )  {
    return 1;
  }
  *res = op1 / op2;
  return 0;
}

Answer 1

什么保证(在C或C++标准中)可能有助于设计代码？

C将有符号整数表示指定为使用3种形式中的1种:符号和幅度,2的补码或1的补码.给定这些形式,只有0和2的补码除法INT_MIN/-1可能溢出.

可以编写什么(跨平台)C代码以防止除法溢出(对于类型(带符号)int)？

int safe_int_div(int * res, int op1, int op2) {
  if (op2 == 0) {
    return 1;
  }
  // 2's complement detection
  #if (INT_MIN != -INT_MAX) 
    if (op1 == INT_MIN && op2 == -1)  {
      return 1;
    }
  #endif
  *res = op1 / op2;
  return 0;
}