如何将两个 int64 的总和与 INT64_MAX 进行比较？答案

【问题标题】：How to compare sum of two int64 with INT64_MAX?如何将两个 int64 的总和与 INT64_MAX 进行比较？
【发布时间】：2022-01-09 02:45:21
【问题描述】：

我知道大于INT64_MAX的数字会环绕负数，那么当sum溢出时如何比较，即sum大于INT64_MAX。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
  int64_t a = INT64_MAX;
  int64_t b = 1;
  // cin >> a >> b;
  if (a + b <= INT64_MAX) {
    cout << "Yes" << endl;
  } else {
    cout << "No" << endl;
  }
  return 0;
}

【问题讨论】：

我知道大于 INT64_MAX 的 int64 会环绕负数 不一定。 uint64_t 将回绕为 0。但有符号整数类型的溢出行为是未定义的。
I know int64 greater than INT64_MAX will wrap around negative, - 你知道错了。这是未定义的行为。
从INT64_MAX中减去一个操作数，看看结果是否大于第二个操作数。
预测a + b是否会溢出的常用方法是检查MAX - a是否大于b，尽管如果a或b可能为负数，你必须小心.
您有 2 个溢出需要避免，正面是 INT64_MAX，反面是 INT64_MIN。

标签： c++ integer

【解决方案1】：

比较前先检查a + b看会不会溢出。

int is_overflow(int64_t a, int64_t b) {
  if (((b > 0) && (a > (INT64_MAX - b))) ||
      ((b < 0) && (a < (INT64_MIN - b)))) {
    return 1;
  }
  return 0;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

在加法之前先将b 与INT64_MIN - a 或INT64_MAX - a 进行比较，以防止有符号整数 的未定义行为 (UB) 溢出。

// True when sum overflows.
bool is_undefined_add64(int64_t a, int64_t b) {
  return (a < 0) ? (b < INT64_MIN - a) : (b > INT64_MAX - a);
}

最坏情况：2 次比较。

对于div, mul, sub

【讨论】：

为什么不返回bool 而不是int？
@AyxanHaqverdili 没有什么特别的原因，除了在 C 中它是源自代码的 #include 少一个。改为bool。
在 C 中，您始终可以使用 _Bool 而不包含任何内容。但它对 C++ 的移植性较差。