比较运算符在溢出的情况下如何工作

how does comparison operator works in case of overflow

本文关键字：何工作 工作 情况下 运算符 溢出 比较      更新时间：2023-10-16

我有以下代码：

int main() {
   int64_t val1 = 0x8000000000000000;
   int64_t val2 = 0x1c11223344556677;
   if(val1 > val2) {
      std::cout << "Val1 is greater than val2"<< std::endl;
   }
   else {
      std::cout << "Val2 is greater than val1"<< std::endl;
   }
   return 0;
}

获取代码其他部分的打印。

我想知道在其中一个值超过最大值的情况下，比较运算符或任何算术运算是如何工作的？

根据C++11§5:

如果在表达式求值过程中，结果未在数学上定义或不在其类型的可表示值范围内，则行为未定义。

值0x8000000000000000是一个大的无符号整数，9223372036854775808为十进制。

可以存储在64位带符号整数中的最大值，由INT_64_MAX或类似值表示，为9223372036854775807。

该值从无符号到有符号的转换包含在标准n3797 S4.7/3:中

如果目的地类型是有符号的，那么如果可以用目的地类型（和位字段宽度）表示，则该值不变；否则，该值由实现定义。

由于不能如此表示，因此行为是由实现定义的。

在大多数实现中实际发生的情况是，位值将被存储为不变。现在val1的值超出了允许的范围，任何对它的使用都将导致"未定义的行为"。

特别是两个有符号整数之间的比较，其中一个超出了允许的范围，无法可靠地预测。它可能会遵循底层机器硬件中的特定指令，所以你必须检查生成的代码来确定是哪一个。我可以编写代码并告诉你我发现了什么，但对于不同的编译器或处理器，可能会有所不同。

最好的建议是尽可能避免未定义的行为。

在其他情况下，我希望你的意思是大于或等于.

运算器根本不起作用，因为int64_t意味着将值存储在极限（-2^63到2^63-1）中。如果您想要更多的范围，请使用无符号版本。对于更大的范围，使用一些现成的bignum库或自己编写一个。（例如，您可以将大的数字存储在字符串中，比较将变得非常容易）

比较运算符照常工作：在这种情况下，val1将为负（其最高有效位已设置！），因此它将小于val2，后者为正。

#include <iostream>
int main() {
   int64_t val1 = 0x8000000000000000;
   int64_t val2 = 0x1c11223344556677;
   std::cout << "val1: " << val1 << std::endl;
   std::cout << "val2: " << val2 << std::endl;
   if(val1 > val2) {
      std::cout << "Val1 is greater than val2"<< std::endl;
   }
   else {
      std::cout << "Val2 is greater than val1"<< std::endl;
   }
   return 0;
}

输出（视频）：

val1: -9223372036854775808
val2: 2022435311251187319
Val2 is greater than val1
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