C中的整数算术溢出预防

【问题标题】：Integer arithmetic overflow prevention in CC中的整数算术溢出预防
【发布时间】：2021-07-21 10:11:43
【问题描述】：

我认为以下代码可能会导致溢出，因为a * 65535 大于unsigned short int 可以容纳的值，但结果似乎是正确的。

C 中是否有一些内置机制可以将中间算术结果存储为更大的数据类型？还是只是意外？

unsigned char a = 30;
unsigned short int b = a * 65535 /100;
printf("%hu", b);

【问题讨论】：

你的编译器上short int 的位宽是多少？编译器通常使用其本机位宽进行常量表达式评估，因此它最有可能在 32 位或 64 位上计算，然后将结果截断为目标位宽......这同样适用于浮点/双精度，除非您明确键入 cat (1ull, . ..1.0, 1.0f,...)

标签： c math type-conversion integer-overflow integer-promotion

【解决方案1】：

之所以有效，是因为所有比int 更窄的类型都将归入default promotion。由于unsigned char 和unsigned short 在您的平台上都小于int，因此它们将被提升为int，并且如果int 包含~~CHAR_BIT + 17 位或更多位（即a * 65535 加号的结果）~~ 22 位或更多（这是30 * 65535 加号中的位数）。但是，如果int 的位数较少，则会发生溢出并发生未定义的行为。如果sizeof(unsigned short) == sizeof(int) 也行不通

默认提升允许更快地完成操作（因为大多数 CPU 最适合使用其本机大小的值）并且还可以防止发生一些幼稚的溢出。见

【讨论】：