在C中實現/實施環繞算術運算C

Question

C標準規定算術中的溢出未定義。

我想知道如何以性能友好的方式實現環繞算法。這意味着像here這樣的溢出檢查解決方案不是一種選擇（因爲它們使操作減慢了大約一個數量級）。

我認爲解決方案將涉及編寫彙編例程來執行此操作。有沒有可用的庫（儘管對於多架構，儘管x86是必須的）。

或者，是否有一個編譯器標誌（gcc & clang）使編譯器強制執行整數算術的環繞語義？

Answer 1

簽名溢出未定義。未簽名的溢出包裝。實現有符號包絡算術主要是在無符號數學中做所有事情。有幾件事情要小心，雖然：

1. unsigned short和unsigned char算術作品通過轉換操作數要麼int或unsigned int第一。通常int，除非你在一個奇怪的設置int沒有足夠的範圍來存儲所有unsigned short值。這意味着將short或char轉換爲unsigned short或unsigned char進行算術運算仍然可以產生有符號整數溢出和UB。你需要在unsigned int或更大的範圍內做數學運算來避免這種情況。
2. 當原始值超出結果類型的範圍時，unsigned-> signed轉換在技術上是實現定義的。這在大多數編譯器和體系結構中都不應該成爲問題。

或者，如果你想去編譯器標誌路由，-fwrapv在GCC和Clang上進行加，減，乘的簽名溢出包裝。不過，它對INT_MIN/-1沒有任何作用。