无符号整数溢出答案

【问题标题】：Overflowing of Unsigned Int无符号整数溢出
【发布时间】：2012-02-29 22:06:36
【问题描述】：

unsigned int 溢出时会包含什么？具体来说，我想和两个unsigned ints做一个乘法：乘法完成后unsigned int里面会是什么？

unsigned int someint = 253473829*13482018273;

【问题讨论】：

这似乎是stackoverflow.com/questions/199333/…的副本
为什么不试试看你会得到什么？通常，当 unsigned int 溢出时，它会翻转为零。所以UINT_MAX + 5 翻转变成 4。
这将是最大 uint 值与溢出值之间的差异。让我们让它变得简单。假设最大 uint 为 5。您想添加 2 * 4，因此最终值是 3 而不是 8。
stackoverflow.com/questions/988588/…

标签： c++ integer-overflow unsigned-integer

【解决方案1】：

unsigned 数字不能溢出，而是使用模数的属性环绕。

例如，当unsigned int 为 32 位时，结果将是：(a * b) mod 2^32。

正如 CharlesBailey 指出的，253473829*13482018273 可能会在转换之前使用有符号乘法，因此您应该在乘法之前明确说明 unsigned：

unsigned int someint = 253473829U * 13482018273U;

【讨论】：

这是标准的一部分吗？
@Zhenya 是的，在 C 和 C++ 中。
@Ramhound：当然很重要。如果标准没有定义这种行为（就像它没有为有符号整数类型定义），那么你就不能依赖它。
@Mr.Anubis：不，只有无符号整数类型。有符号和浮点溢出会产生未定义的行为。
这个答案不一定相关。根据编译器的限制，表达式253473829*13482018273 可能会使用有符号整数运算，这可能会在结果转换为unsigned int 之前溢出。

【解决方案2】：

无符号整数溢出与其有符号对应物不同，表现出明确定义的行为。

价值观基本上是“环绕”的。它是安全的，通常用于倒计时或散列/mod 函数。

【讨论】：

我的意思是作为比较来尝试通过与类似的事物相关来解释它。后来我确实用环绕位来限定我的陈述。啊技术性。

【解决方案3】：

这可能在一定程度上取决于您的编译器。几年前我遇到过类似的错误，有时您会遇到运行时错误，有时它基本上会“包装”回一个非常小的数字，这是由于砍掉最高级别的位并留下剩余部分，即如果它是 32 bit unsigned int，并且您的乘法结果将是一个 34 位数字，它将切断高位 2 位并给您余数。您可能必须在编译器上试一试才能准确查看得到的结果，这可能与使用不同编译器得到的结果不同，特别是如果溢出发生在最终结果在无符号整数的范围。

【讨论】：

Unsigned 溢出不依赖于编译器，它被标准化为具有环绕语义。只有 signed 溢出会导致未定义的值，因此可能取决于编译器。