C++ 防止 Int 溢出添加？答案

【问题标题】：C++ Preventing Int Overflow for addition?C++ 防止 Int 溢出添加？
【发布时间】：2021-05-25 05:53:04
【问题描述】：

在我的 C++ 代码中：

int c=(a+b)/2;

我确定最终结果不会导致整数溢出，但这不能保证 (a+b)

这是我的错误信息：

第 20 行：字符 27：运行时错误：有符号整数溢出：1063376696 + 2126753390 无法在类型“int”中表示 (solution.cpp) 摘要：UndefinedBehaviorSanitizer: undefined-behavior prog_joined.cpp:31:27

我该如何解决这类问题？

【问题讨论】：

大概你的意思是整数溢出，而不是堆栈溢出。如果 a 和 b 是整数并且相加时可以大于 2^31，那么您需要更大的数据类型，例如 int64
第 20 行：字符 27：运行时错误：有符号整数溢出：1063376696 + 2126753390 不能用类型“int”表示（solution.cpp）摘要：UndefinedBehaviorSanitizer：未定义行为 prog_joined.cpp:31： 27
@bennji_of_the_overflow 没有帮助，请参阅我的错误消息
@daniel “查看我的错误消息” - 你的意思是屏幕上我们看不到的那个？我们不是介意读者。错误消息属于您的问题。不管怎样，int c = a + (b-a)/2;，在b >= a保水的前提下，会防止a+b的添加剂溢出。
@WhozCraig 太棒了！

标签： c++ integer overflow

【解决方案1】：

您可以使用 64 位整数进行操作，然后再转换回 32 位。

int c = int((std::int64_t(a) + std::int64_t(b)) / 2);

【讨论】：

【解决方案2】：

使用避免溢出的标准库函数：
```
std::midpoint(a, b);
```

转换为更大的类型，避免溢出：

static_cast<int>((static_cast<std::int64_t>(a) + static_cast<std::int64_t>(b))/2);

使用特定于编译器的标志来检测它，例如-ftrapv，或内置插件，例如__builtin_add_overflow:
```
if (__builtin_add_overflow(a, b, &result))
    throw std::out_of_range("overflow");
```
以避免溢出的方式执行计算（将其分解为案例并找出在每种情况下避免溢出的方法）：
```
using U = unsigned int;
return a>b ? a-(static_cast<U>(a)-b)/2 : a+(static_cast<U>(b)-a)/2;
```

https://godbolt.org/z/T3rPdq

【讨论】：

【解决方案3】：

只需使用 int c=a+(b-a)/2;如果 a 和 b 都是正数。否则，您可以使用上述方法

【讨论】：

欢迎来到 Stackoverflow。我认为答案可能会有所改善。有解释，格式化等。但仍然感谢有用的答案。