`strtoul()` 对于非常“负”的字符串，正确的返回值是什么？

Question

这是一个“可以提出并回答你自己的问题”。\n我研究了这个问题，发现结果很好奇，并发布了我的发现。

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strtoul()“非常负”的字符串应该从: 1,返回什么值ULONG_MAX或者什么？

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strtol()

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对于表示数值的字符串，如"123",strtol()的行为符合预期。字符串（蓝色）[LONG_MIN ... LONG_MAX]转换为其预期long值。上面的字符串（黄色）LONG_MAX转换为LONG_MAX并设置errno==ERANGE。下面的字符串LONG_MIN转换为LONG_MIN并设置errno==ERANGE。

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strtoul()积极的

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对于表示数值的字符串，如"123", strtoul()也按预期运行。字符串（红色）[0 ... ULONG_MAX]转换为其预期unsigned long值。上面的字符串（绿色）ULONG_MAX转换为ULONG_MAX并设置errno==ERANGE。

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如果主题序列以减号开头，则转换产生的值将被取反（在返回类型中）。C17dr \xc2\xa7 7.22.1.4 5

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strtoul()消极的

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对于字符串（红色）[-ULONG_MAX ... -1]，转换会否定正转换并添加ULONG_MAX + 1（就像将负值分配给无符号的典型操作一样）并且不会设置errno。这有点令人惊讶，但这就是规范的定义方式。

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strtoul()非常消极 - 问题

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对于小于 的字符串（绿色）-ULONG_MAX，我希望像上述较小的负值一样处理转换：转换否定正转换（ULONG_MAX由于溢出）并添加ULONG_MAX + 1。预期结果1（或可能0）errno == ERANGE。然而锻炼却strtoul()带来了ULONG_MAX。

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什么是正确的？

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测试代码

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#include <stdlib.h>\n#include <stdio.h>\n#include <string.h>\n\nlong strtol_test(const char *s, int base) {\n  printf("\\n");\n  int width = snprintf(NULL, 0, "%ld", LONG_MIN);\n  printf("base:%2d \\"%s\\"\\n", base, s);\n\n  char *endptr_signed;\n  errno = 0;\n  long val_signed = strtol(s, &endptr_signed, base);\n  int errno_signed = errno;\n\n  char *endptr_unsigned;\n  errno = 0;\n  unsigned long val_unsigned = strtoul(s, &endptr_unsigned, base);\n  int errno_unsigned = errno;\n\n  if (val_signed < 0 || (unsigned long) val_signed != val_unsigned\n      || endptr_signed != endptr_unsigned || errno_signed != errno_unsigned) {\n    printf("  signed  val:%*ld end:%2td e:%s\\n", width, val_signed,\n        endptr_signed - s, strerror(errno_signed));\n    printf("unsigned  val:%*lu end:%2td e:%s\\n", width, val_unsigned,\n        endptr_unsigned - s, strerror(errno_unsigned));\n    return 1;\n  }\n\n  printf("    both  val:%*ld end:%2td e:%s\\n", width, val_signed,\n      endptr_signed - s, strerror(errno_signed));\n  return 0;\n}\n\nint main() {\n  char s[][50] = {"-ULONG_MAX1", "-ULONG_MAX", "LONG_MIN1", "LONG_MIN", "-1",\n      "-0", "42", "LONG_MAX", "LONG_MAX1", "ULONG_MAX", "ULONG_MAX1", "x"};\n  snprintf(s[0], sizeof *s, "-%lu", ULONG_MAX);\n  s[0][strlen(s[0]) - 1]++;\n  snprintf(s[1], sizeof *s, "-%lu", ULONG_MAX);\n  snprintf(s[2], sizeof *s, "%ld", LONG_MIN);\n  s[2][strlen(s[2]) - 1]++;\n  snprintf(s[3], sizeof *s, "%ld", LONG_MIN);\n\n  snprintf(s[7], sizeof *s, "%ld", LONG_MAX);\n  snprintf(s[8], sizeof *s, "%ld", LONG_MAX);\n  s[8][strlen(s[8]) - 1]++;\n  snprintf(s[9], sizeof *s, "%lu", ULONG_MAX);\n  snprintf(s[10], sizeof *s, "%lu", ULONG_MAX);\n  s[10][strlen(s[10]) - 1]++;\n\n  strcpy(s[11], s[0]);\n  s[11][strlen(s[11]) - 1]++;\n\n  int n = sizeof s / sizeof s[0];\n  for (int i = 0; i < n; i++) {\n    strtol_test(s[i], 0);\n  }\n}\n

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样本输出

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base: 0 "-18446744073709551616"\n  signed  val:-9223372036854775808 end:21 e:Numerical result out of range\nunsigned  val:18446744073709551615 end:21 e:Numerical result out of range\n\nbase: 0 "-18446744073709551615"\n  signed  val:-9223372036854775808 end:21 e:Numerical result out of range\nunsigned  val:                   1 end:21 e:No error\n\nbase: 0 "-9223372036854775809"\n  signed  val:-9223372036854775808 end:20 e:Numerical result out of range\nunsigned  val: 9223372036854775807 end:20 e:No error\n\nbase: 0 "-9223372036854775808"\n  signed  val:-9223372036854775808 end:20 e:No error\nunsigned  val: 9223372036854775808 end:20 e:No error\n\nbase: 0 "-1"\n  signed  val:                  -1 end: 2 e:No error\nunsigned  val:18446744073709551615 end: 2 e:No error\n\nbase: 0 "-0"\n    both  val:                   0 end: 2 e:No error\n\nbase: 0 "42"\n    both  val:                  42 end: 2 e:No error\n\nbase: 0 "9223372036854775807"\n    both  val: 9223372036854775807 end:19 e:No error\n\nbase: 0 "9223372036854775808"\n  signed  val: 9223372036854775807 end:19 e:Numerical result out of range\nunsigned  val: 9223372036854775808 end:19 e:No error\n\nbase: 0 "18446744073709551615"\n  signed  val: 9223372036854775807 end:20 e:Numerical result out of range\nunsigned  val:18446744073709551615 end:20 e:No error\n\nbase: 0 "18446744073709551616"\n  signed  val: 9223372036854775807 end:20 e:Numerical result out of range\nunsigned  val:18446744073709551615 end:20 e:Numerical result out of range\n\nbase: 0 "-18446744073709551617"\n  signed  val:-9223372036854775808 end:21 e:Numerical result out of range\nunsigned  val:18446744073709551615 end:21 e:Numerical result out of range\n

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Answer 1

范围错误结果始终ULONG_MAX为strtoul()。

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strtol()这与返回值为LONG_MINor不同LONG_MAX，具体取决于范围错误的符号。

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对于像 之类的字符串来说，这非常简单"-18446744073709551616"，因为正确的（正）值超出了范围，ULONG_MAX因此返回并errno设置为ERANGE。对于范围错误，不存在strtoul()提供任何其他答案的规定。

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... 如果正确的值超出了可表示值的范围，则ULONG_MAX返回 ... , ... （根据值的返回类型和符号，如果有的话），并且宏的值ERANGE存储在errno. C17dr \xc2\xa7 7.22.1.4 8

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因此，strtoul()当字符串位于[-ULONG_MAX ... +ULONG_MAX]范围内时，会生成一个非错误值。转换后的结果是一个unsigned long [0 ... ULONG_MAX]. 错误结果总是ULONG_MAX。

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