如何使变量不超过其类型的大小限制

how to make a variable not exceed the size limit of its type?

本文关键字：类型 何使 变量 不超过      更新时间：2023-10-16

所以我想知道如何使变量不超过其数量限制。

例如：

int x;

x的大小是四个字节的

由于已签名，它从（−2147483648）开始到（2147483647）

因此，如果输入大于2147483647，它将不会注册，我想防止程序让大于其数字限制的数字输入

这里有一个代码会遇到这个问题：

int x[3];
x[0] = 12;
x[1] = 642;
x[2] = 800000000;
for (int z = 0;z < 3;z++)
{
        x[z] = x[z] * 3;

}

那么，如果结果大于变量类型的数量限制，我将如何防止x[z]将其自身乘以3呢？

可移植且明显但不令人满意的答案是，您必须事先检查操作数：

int x[3];
x[0] = 12;
x[1] = 642;
x[2] = 800000000;
for (int z = 0; z < 3; z++)
{
    if (x[z] < std::numeric_limits<int>::max() / 3 &&
        x[z] > std::numeric_limits<int>::min() / 3) 
    {
        x[z] = x[z] * 3;
    } else {
        std::cout << "Error" << std::endl;
    }
}

不幸的是，当溢出发生时/发生后，没有可移植的内置工具来检测/防止溢出，但你可以查看clang的消毒程序（我相信还有gcc）。它们基本上会通过这些检查自动检测你的代码，例如，如果发生溢出，则终止程序。

如果只想在调试模式下进行这些检查，则可以将它们作为assert语句的一部分而不是if语句来执行。

您要查找的单词是"溢出"。

自GCC 5以来，有一些内置程序可以检测到这一点：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Integer-Overflow-Builtins.html

对于以前的版本，您必须找到另一个实现——可能有polyfill。

对于秩大于或等于int的有符号整数，也可以使用-fsanitize=signed-integer-overflow进行编译。

编辑：如果输出和两个输入都是相同的类型，那么LKML上有一个补丁：https://lkml.org/lkml/2015/7/19/358

这很好地涵盖了主题。然而，如果你想要一个快速而肮脏的解决方案，你总是可以得到双倍的结果，四舍五入，并检查它是否会导致溢出。如果没有，则强制转换为integer并使用它。如果有，则可以抛出错误，例如：

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <limits>
using namespace std;
int main()
{
    int xOriginal=1000000000;
    int xFinal=0;
    for (int i=0;i<1000;++i){
        double temp_result=i*(double)xOriginal;
        if (temp_result<std::numeric_limits<int>::max()
            && temp_result>std::numeric_limits<int>::min()){
            xFinal=(int)temp_result;
            cout <<"new x is : "<<xFinal <<endl;
        }else{
            assert(!"Integer overflow");
        }
    }
}

此代码的输出为：

new x is : 0
new x is : 1000000000
new x is : 2000000000
a.out: test6.cpp:19: int main(): Assertion `!"Integer overflow"' failed.
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