C++17 中的算术溢出

Question

1. 对于uint8_t、uint16_t、uint32_t、uint64_t，是否根据 C++17 定义了算术溢出？如果是，定义的行为是什么（非常感谢 C++ 标准的摘录）
2. 对于int8_t、int16_t、int32_t、int64_t，是否根据 C++17 定义了算术溢出？ （非常感谢 C++ 标准的摘录）
3. 如果以上任何一项或全部是特定于实现的，g++ 和 clang 的定义是什么？
4. 如果它是特定于架构的（正如 Havenard 指出的那样），我的问题是特定于 x86(-64)。
5. 如果我做更小的 unsigned int - 更大的 unsigned int，它的定义是否明确？

我看到post 的第一个答案提到我的问题 #1，它是在 C 标准中定义的，尽管他没有引用它，我在 C++ 标准中找不到任何相关内容。

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更新 1：

删除了每个 ach 的“下溢”，因为它是错误的术语（感谢@ach）。添加了 #5 来表达我所说的“下溢”的真正含义（不正确）

Answer 1

为了创建一个规范，这里有一些规范规范（引自最新的 C++ 草案）：

• 无符号整数不会溢出：参见 6.7.1：

无符号整数应遵循算术模 2n 的定律，其中 n 是该特定值表示中的位数 整数的大小。 (44) 这意味着无符号算术不 溢出，因为结果不能由结果表示 无符号整数类型以大一的数为模减少 比结果可以表示的最大值 无符号整数类型。

• 有符号整数上溢/下溢未定义：参见 7.1.4：

如果在计算表达式期间，结果不是 数学定义或不在可表示值的范围内 它的类型，行为未定义。

顺便说一句，它们都不是特定于实现的，编译器会积极利用上溢/下溢进行优化。例如，如下 sn-p 所示：

void a();
void b();

void foo(int k) {
    int z = k+1;
    if (z < k) {
        a();
    } else {
        b();
    }
}

https://gcc.godbolt.org/z/0re-nM - 分支被消除，即使在真实平台上由于模 2 表示，z 实际上可能变得小于 k。