强制 PHP 整数溢出答案

【问题标题】：Force PHP integer overflow强制 PHP 整数溢出
【发布时间】：2008-11-19 02:26:27
【问题描述】：

我们有一些整数运算，由于历史原因，它在 PHP 上的工作方式与在一些静态类型语言中的工作方式相同。自从我们上次升级 PHP 以来，溢出整数的行为已经改变。基本上我们使用以下公式：

function f($x1, $x2, $x3, $x4)
{
   return (($x1 + $x2) ^ $x3) + $x4;
}

但是，即使有转化：

function f($x1, $x2, $x3, $x4)
{
   return intval(intval(intval($x1 + $x2) ^ $x3) + $x4);
}

我仍然以完全错误的数字结束...

例如，对于 $x1 = -1580033017、$x2 = -2072974554、$x3 = -1170476976) 和 $x4 = -1007518822，我最终在 PHP 中得到 -30512150，在 C# 中得到 1617621783。

仅将 $x1 和 $x2 相加我无法得到正确答案：

在 C# 中我得到

(-1580033017 + -2072974554) = 641959725

在 PHP 中：

intval(intval(-1580033017) + intval(-2072974554)) = -2147483648

等同于：

intval(-1580033017 + -2072974554) = -2147483648

我不介意写一个“IntegerOverflowAdd”函数之类的，但我不太清楚 (-1580033017 + -2072974554) 是如何等于 641959725 的。（我知道它是 -2147483648 + (2 * 2 ^31)，但是 -2147483648 + 2^31 是 -1505523923，大于 Int.Min 那么为什么要添加 2*2^31 而不是 2^31？）

任何帮助将不胜感激......

【问题讨论】：

标签： c# php integer-overflow

【解决方案1】：

所以我解决了这个问题，并发现了很多关于 PHP 的东西（至少在它处理整数溢出的方式上）。

1) 这完全取决于机器运行的平台、PHP 的版本、是否运行 Suhosin Hardened PHP 以及编译的位数（32 或 64）。 6 台机器的行为符合我的预期（实际上是错误的，至少根据他们的文档是错误的），3 台机器的行为方式我仍然无法解释，3 台机器的行为与 intval 命令在文档。

2) 当 int > PHP_INT_MAX（不是 int & 0xffffffff）时，Intval 应该返回 PHP_INT_MAX，但这只发生在 PHP4 和 PHP5 的某些版本上。不同版本的 PHP 在 int > PHP_INT_MAX 时返回不同的值。

3) 下面的代码可以返回 3 种不同的结果（见 1）：

<?php
echo "Php max int: ".PHP_INT_MAX."\n";
echo "The Val: ".(-1580033017 + -2072974554)."\n";
echo "Intval of the val: ".intval(-3653007571)."\n";
echo "And 0xffffffff of the val: ".(-3653007571 & 0xffffffff)."\n";
?>

它可以返回（这对于 Intval 似乎是正确的，但对于 & 0xffffff 是错误的）

Php max int: 2147483647
The Val: -3653007571
Intval of the val: -2147483648
And of the val: -2147483648

它可以返回（这与 intval 的 PHP 文档相矛盾）：

Php max int: 2147483647
The Val: -3653007571
Intval of the val: -641959725
And of the val: -641959725

在 64 位机器上它返回（这是正确的）：

Php max int: 2147483647
The Val: -3653007571
Intval of the val: -3653007571
And of the val: -641959725

解决方案

无论如何，我需要一个可以在所有这些平台上工作的解决方案，并且不依赖于使用特定 Max int 编译的特定 PHP 版本的怪癖。因此，我想出了以下跨 PHP 的 30TwoBitIntval 函数：

function thirtyTwoBitIntval($value)
{
    if ($value < -2147483648)
    {
        return -(-($value) & 0xffffffff);
    }
    elseif ($value > 2147483647)
    {
        return ($value & 0xffffffff);
    }
    return $value;
}

我确实认为 PHP 的设计者应该说 Int 是 32 位 Int，无论它是在 32 位、64 位还是 128 位机器上运行（例如 DotNet CLR），并且不会随机上转换它取决于 PHP 编译器的位数。

【讨论】：

我认为您的意思是 PHP_INT_MAX，而不是 PHP_MAX_INT。

【解决方案2】：

如果您想在 32 位和 64 位平台上都有 32 位整数的 100% 工作解决方案，那么我建议您使用以下解决方案：

function intval32bits($value)
{
    $value = ($value & 0xFFFFFFFF);

    if ($value & 0x80000000)
        $value = -((~$value & 0xFFFFFFFF) + 1);

    return $value;
}

【讨论】：

$value = -((~$value & 0xFFFFFFFF) + 1); 部分的意义何在？

【解决方案3】：

在内部，PHP 对大多数数字使用“整数”类型。然而，这些只是到目前为止：如果你将一个大整数添加到一个大整数，PHP 将看到结果太大而无法放入一个普通整数，并将其分配给一个浮点数。然而，浮点数 (floats) 本身只会变得如此之高，并且在 16 位数标记附近有一个点，PHP 将完全失去情节。

有一个使用任意精度数学的选项，它支持任意大小和精度的数字，表示为字符串。在此处查看更多信息：http://us2.php.net/bc

【讨论】：

【解决方案4】：

我认为这可能与 PHP 中的整数是无符号 32 位有关，因为在 C# 中它们默认为有符号 32 位。

您正在玩正常 31-32 位范围边缘的数字。

请参阅 PHP 手册中的其他文档：

http://www.php.net/manual/en/language.types.integer.php

整数的大小取决于平台，但通常的最大值约为 20 亿（即 32 位有符号）。 PHP 不支持无符号整数。自 PHP 4.4.0 和 PHP 5.0.5 起，可以使用常量 PHP_INT_SIZE 确定整数大小，使用常量 PHP_INT_MAX 确定最大值。

【讨论】：

【解决方案5】：

这行得通吗？

echo (-1580033017 + -2072974554) & 0xffffffff

概括地说，你可以这样做（请原谅任何语法错误，我很长时间没有接触 PHP）：

function s32add($a, $b) {
    return ($a + $b) & 0xffffffff;
}

【讨论】：

【解决方案6】：

检查您的 PHP 版本号 - 我相信您可能会使用不同版本的 PHP 获得不同的结果，这些版本可能对长整数有不同的支持。我相信最后一个 PHP 5 版本中存在长整数错误。

在 PHP 5.2.0 版本中 - 答案与 C# 中的答案完全相同

1617621783,

利用您上面的确切功能。

您可以使用 phpinfo() 命令轻松找到您的版本号。

$x1 = -1580033017; 
$x2 = -2072974554; 
$x3 = -1170476976 ; 
$x4 = -1007518822;
echo f($x1, $x2, $x3, $x4);

function f($x1, $x2, $x3, $x4)
{
   return intval(intval(intval($x1 + $x2) ^ $x3) + $x4);
}

【讨论】：