为什么整数溢出会导致 C++ iostream 出错？答案

【问题标题】：Why does integer overflow cause errors with C++ iostreams?为什么整数溢出会导致 C++ iostream 出错？
【发布时间】：2010-08-27 08:36:15
【问题描述】：

好的，所以我对 C++ iostreams 有一些问题，感觉很奇怪，但考虑到 MSVC++ 和 G++ 都会发生这种情况，这可能是已定义的行为。

假设我有这个程序：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
   int a;
   cin >> a;
   cout << a << endl;
   cin >> a;
   cout << a << endl;

   return 0;
}

如果我通过给第一个 cin 一个大于 int 的最大限制的值来故意溢出，则所有对 cin.operator>>() 的进一步调用将由于某种原因立即返回，并且 a 被设置为某个值。该值似乎未定义。

为什么，这种行为记录在哪里？有没有办法判断是否发生了这种溢出？

此外，这个类似的程序似乎可以按我的意愿工作。如果我溢出该值，它会给a 一些值，并继续，就好像溢出从未发生过一样。

#include <cstdio>
using namespace std;

int main()
{
   int a;
   scanf("%d", &a);
   printf("%d\n", a);
   scanf("%d", &a);
   printf("%d\n", a);
   scanf("%d", &a);
   printf("%d\n", a);

   return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c++ integer-overflow

【解决方案1】：

iostreams 旨在检测错误并进入错误状态。整数溢出的结果与输入非数字字符串的结果相同。

将cin（或任何流）转换为bool或检查cin.rdstate()以确定是否发生错误。

调用cin.clear() 和cin.ignore() 清除错误。它将在失败的角色处拾取。

至于官方文档，不幸的是，标准在 iostreams 的内部有点难以理解。请参阅 §27.6.1.2.1、27.6.1.2.2 和 22.2.2.1.1/11（不开玩笑）：

——阶段 2 中累积的字符序列会导致 scanf 报告输入失败。 ios_base::failbit 分配给 err。

documentation for scanf 同样难以理解，我相信溢出应该是一个错误。

【讨论】：

嗯，scanf 中的整数溢出实际上会导致 UB，而不是失败报告。

【解决方案2】：

我认为 cin 由于读取无效而将自身设置为错误状态。

这里的第一个回复解释了它。

http://www.dreamincode.net/forums/topic/93200-cin-checking-and-resetting-error-state/

刚刚试过这段代码，它似乎设置为失败状态

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    int a; 
    cin >> a; 
    if(!cin)
    {
        cin.clear();
    }
    cout << a << endl; 
    cin >> a; 
    if(!cin)
    {
        cin.clear();
    }
    cout << a << endl; 

    return 0; 
}

【讨论】：

【解决方案3】：

a 以未定义的值开头。这不是cin 的错。试试：

if (cin >> a) {
  cout << a endl;
}

在使用a之前会检查a的读入是否成功

【讨论】：