相关疑难解决方法(0)

无符号整数溢出由C和C++标准很好地定义.例如,C99标准(§6.2.5/9)声明

涉及无符号操作数的计算永远不会过度流动,因为无法用结果无符号整数类型表示的结果将以比结果类型可以表示的最大值大1的数量为模.

但是,这两个标准都声明有符号整数溢出是未定义的行为.再次,从C99标准(§3.4.3/1)

未定义行为的一个示例是整数流上的行为

这种差异是否存在历史或(甚至更好!)技​​术原因？

我最近读到C和C++中的带符号整数溢出会导致未定义的行为:

如果在评估表达式期间,结果未在数学上定义或未在其类型的可表示值范围内,则行为未定义.

我目前正试图了解这里未定义行为的原因.我认为这里发生了未定义的行为,因为当整数变得太大而无法适应底层类型时,整数开始操纵自身周围的内存.

所以我决定在Visual Studio 2015中编写一个小测试程序,用以下代码测试该理论:

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

struct TestStruct
{
    char pad1[50];
    int testVal;
    char pad2[50];
};

int main()
{
    TestStruct test;
    memset(&test, 0, sizeof(test));

    for (test.testVal = 0; ; test.testVal++)
    {
        if (test.testVal == INT_MAX)
            printf("Overflowing\r\n");
    }

    return 0;
}

我在这里使用了一个结构来防止Visual Studio在调试模式下的任何保护问题,比如堆栈变量的临时填充等等.无限循环应该导致几次溢出test.testVal,确实如此,除了溢出本身之外没有任何后果.

我在运行溢出测试时查看了内存转储,结果如下(test.testVal内存地址为0x001CFAFC):

0x001CFAE5  00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
0x001CFAFC  94 53 …