Переповнене ціле число переповнення (як строго кажучи, не існує такого поняття, як "перепис без цілого числа") означає не визначену поведінку . А це означає, що все може статися, і обговорювати, чому це відбувається за правилами C ++, немає сенсу.
C ++ 11 проект N3337: §5.4: 1
Якщо під час оцінювання виразу результат математично не визначений або не знаходиться в діапазоні репрезентативних значень для його типу, поведінка не визначена. [Примітка: більшість існуючих реалізацій C ++ ігнорують цілі числа понад fl ows. Обробка поділу на нуль, утворюючи залишок за допомогою нульового дільника, і всі винятки, що впливають на температуру, залежать від машин і зазвичай регулюються функцією бібліотеки. —Закінчити примітку]
Ваш код, складений із g++ -O3випромінюванням (навіть без -Wall)
a.cpp: In function 'int main()':
a.cpp:11:18: warning: iteration 3u invokes undefined behavior [-Waggressive-loop-optimizations]
std::cout << i*1000000000 << std::endl;
^
a.cpp:9:2: note: containing loop
for (int i = 0; i < 4; ++i)
^
Єдиний спосіб ми можемо проаналізувати, що робить програма, - прочитавши згенерований код складання.
Ось повний список складання:
.file "a.cpp"
.section .text$_ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc,"x"
.linkonce discard
.align 2
LCOLDB0:
LHOTB0:
.align 2
.p2align 4,,15
.globl __ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc
.def __ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc; .scl 2; .type 32; .endef
__ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc:
LFB860:
.cfi_startproc
movzbl 4(%esp), %eax
ret $4
.cfi_endproc
LFE860:
LCOLDE0:
LHOTE0:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDB1:
.text
LHOTB1:
.p2align 4,,15
.def ___tcf_0; .scl 3; .type 32; .endef
___tcf_0:
LFB1091:
.cfi_startproc
movl $__ZStL8__ioinit, %ecx
jmp __ZNSt8ios_base4InitD1Ev
.cfi_endproc
LFE1091:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDE1:
.text
LHOTE1:
.def ___main; .scl 2; .type 32; .endef
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDB2:
.section .text.startup,"x"
LHOTB2:
.p2align 4,,15
.globl _main
.def _main; .scl 2; .type 32; .endef
_main:
LFB1084:
.cfi_startproc
leal 4(%esp), %ecx
.cfi_def_cfa 1, 0
andl $-16, %esp
pushl -4(%ecx)
pushl %ebp
.cfi_escape 0x10,0x5,0x2,0x75,0
movl %esp, %ebp
pushl %edi
pushl %esi
pushl %ebx
pushl %ecx
.cfi_escape 0xf,0x3,0x75,0x70,0x6
.cfi_escape 0x10,0x7,0x2,0x75,0x7c
.cfi_escape 0x10,0x6,0x2,0x75,0x78
.cfi_escape 0x10,0x3,0x2,0x75,0x74
xorl %edi, %edi
subl $24, %esp
call ___main
L4:
movl %edi, (%esp)
movl $__ZSt4cout, %ecx
call __ZNSolsEi
movl %eax, %esi
movl (%eax), %eax
subl $4, %esp
movl -12(%eax), %eax
movl 124(%esi,%eax), %ebx
testl %ebx, %ebx
je L15
cmpb $0, 28(%ebx)
je L5
movsbl 39(%ebx), %eax
L6:
movl %esi, %ecx
movl %eax, (%esp)
addl $1000000000, %edi
call __ZNSo3putEc
subl $4, %esp
movl %eax, %ecx
call __ZNSo5flushEv
jmp L4
.p2align 4,,10
L5:
movl %ebx, %ecx
call __ZNKSt5ctypeIcE13_M_widen_initEv
movl (%ebx), %eax
movl 24(%eax), %edx
movl $10, %eax
cmpl $__ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc, %edx
je L6
movl $10, (%esp)
movl %ebx, %ecx
call *%edx
movsbl %al, %eax
pushl %edx
jmp L6
L15:
call __ZSt16__throw_bad_castv
.cfi_endproc
LFE1084:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDE2:
.section .text.startup,"x"
LHOTE2:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDB3:
.section .text.startup,"x"
LHOTB3:
.p2align 4,,15
.def __GLOBAL__sub_I_main; .scl 3; .type 32; .endef
__GLOBAL__sub_I_main:
LFB1092:
.cfi_startproc
subl $28, %esp
.cfi_def_cfa_offset 32
movl $__ZStL8__ioinit, %ecx
call __ZNSt8ios_base4InitC1Ev
movl $___tcf_0, (%esp)
call _atexit
addl $28, %esp
.cfi_def_cfa_offset 4
ret
.cfi_endproc
LFE1092:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDE3:
.section .text.startup,"x"
LHOTE3:
.section .ctors,"w"
.align 4
.long __GLOBAL__sub_I_main
.lcomm __ZStL8__ioinit,1,1
.ident "GCC: (i686-posix-dwarf-rev1, Built by MinGW-W64 project) 4.9.0"
.def __ZNSt8ios_base4InitD1Ev; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSolsEi; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSo3putEc; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSo5flushEv; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNKSt5ctypeIcE13_M_widen_initEv; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZSt16__throw_bad_castv; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSt8ios_base4InitC1Ev; .scl 2; .type 32; .endef
.def _atexit; .scl 2; .type 32; .endef
Я ледве навіть читаю збірку, але навіть бачу addl $1000000000, %ediрядок. Отриманий код виглядає більше схожим
for(int i = 0; /* nothing, that is - infinite loop */; i += 1000000000)
std::cout << i << std::endl;
Цей коментар @TC:
Я підозрюю, що це щось на зразок: (1), тому що кожна ітерація iбудь-якого значення, що перевищує 2, має невизначене поведінку -> (2), ми можемо вважати, що i <= 2для оптимізації -> (3) умова циклу завжди відповідає -> (4 ) вона оптимізована в нескінченну петлю.
дав мені ідею порівняти код складання коду ОП з асемблерним кодом наступного коду, без визначеної поведінки.
#include <iostream>
int main()
{
// changed the termination condition
for (int i = 0; i < 3; ++i)
std::cout << i*1000000000 << std::endl;
}
І, власне, правильний код має умову припинення.
; ...snip...
L6:
mov ecx, edi
mov DWORD PTR [esp], eax
add esi, 1000000000
call __ZNSo3putEc
sub esp, 4
mov ecx, eax
call __ZNSo5flushEv
cmp esi, -1294967296 // here it is
jne L7
lea esp, [ebp-16]
xor eax, eax
pop ecx
; ...snip...
OMG, це абсолютно не очевидно! Це не чесно! Я вимагаю суду вогнем!
З цим розібравшись, ви написали баггі-код і вам слід погано себе почувати. Нести наслідки.
... або, навпаки, правильно використовувати кращу діагностику та кращі інструменти налагодження - ось для чого вони:
У мене безладний спагетті програми, не написаної мною, яку потрібно відправити завтра! ДОПОМОГА !!!!!! 111oneone
Використовуйте gcc -fwrapv
Цей параметр дає змогу компілятору припустити, що підписане арифметичне переповнення додавання, віднімання та множення обертається навколо, використовуючи подання подвійних доповнень.
1 - це правило не поширюється на "переписане ціле число без підпису", як сказано в §3.9.1.4
Непідписані цілі числа, оголошені неподписаними, повинні підкорятися законам арифметичної модулі 2 n, де n - кількість бітів у представленні значень цього конкретного розміру цілого числа.
і напр. результат UINT_MAX + 1математично визначений - правилами арифметичної модулі 2 n