如何在C中減去兩個帶符號的32位數字時檢測溢出？

Question

我有兩個有符號整數，我想減去它們。我需要知道它是否溢出。

int one; 
int two; 
int result = two-one; 

if (OVERFLOW) { 
    printf("overflow"); 
} else { 
    printf("no overflow"); 
} 

就是這樣的。有沒有一個好的方法來做到這一點？

Answer 1

首先，溢出簽署計算導致未定義行爲C.

其次，忘記了UB一秒鐘，堅持2的補機的典型的溢出行爲：溢出是導致這一事實表明「向第一個操作數「錯誤的方向」移動，即當結果大於第一個操作數的正的第二個操作數（或小於第一個操作數的負的第二個操作數）時。

在你的情況

int one, two; 

int result = two - one; 
if ((result < two) != (one > 0)) 
    printf("overflow"); 

Answer 2

您可以以更高的精度進行比較。假設你有32位整數。您可以將它們提升爲64位整數，然後減去，然後將該結果與自身進行比較，轉換爲32位，然後再轉換爲64位。

我不會int做這種方式，因爲語言不給你保證在大小......也許int32_t和int64_t從<inttypes.h>（從C99）。

如果你在Windows上使用可以使用ULongSub()等，它會在溢出時返回一個錯誤代碼。

Answer 3

你需要趕上過低（或下溢）它發生之前。一旦發生這種情況，你在未定義的行爲土地和所有投注都關閉。

#include <limits.h> 
#include <stdio.h> 

int sum_invokes_UB(int a, int b) { 
    int ub = 0; 
    if ((b < 0) && (a < INT_MIN - b)) ub = 1; 
    if ((b > 0) && (a > INT_MAX - b)) ub = 1; 
    return ub; 
} 

int main(void) { 
    printf("(INT_MAX-10) + 8: %d\n", sum_invokes_UB(INT_MAX - 10, 8)); 
    printf("(INT_MAX-10) + 100: %d\n", sum_invokes_UB(INT_MAX - 10, 100)); 
    printf("(INT_MAX-10) + INT_MIN: %d\n", sum_invokes_UB(INT_MAX - 10, INT_MIN)); 
    printf("100 + INT_MIN: %d\n", sum_invokes_UB(100, INT_MIN)); 
    printf("-100 + INT_MIN: %d\n", sum_invokes_UB(-100, INT_MIN)); 
    printf("INT_MIN - 100: %d\n", sum_invokes_UB(INT_MIN, -100)); 
    return 0; 
}