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Warum führt ein vorzeichenbehafteter Ganzzahlüberlauf dazu, dass eine Schleife undefiniertes Verhalten und eine unerwartete Ausgabe erzeugt?

Barbara Streisand
Barbara StreisandOriginal
2024-12-22 10:27:32836Durchsuche

Why Does Signed Integer Overflow Cause a Loop to Produce Undefined Behavior and Unexpected Output?

Warum erzeugt diese Schleife „Warnung: Iteration 3u ruft undefiniertes Verhalten auf“ und gibt mehr als 4 Zeilen aus?

GCC erzeugt die Warnung „ Warnung: Iteration 3u ruft undefiniertes Verhalten auf, da festgestellt wird, dass die Ganzzahlüberlaufoperation mit Vorzeichen i * 1000000000 ist in der Schleifenbedingung führt zu undefiniertem Verhalten. Gemäß dem C-Standard kann undefiniertes Verhalten zu allem führen, einschließlich unerwarteter Ausgaben.

Warum wird der i-Wert durch die Überlaufoperation unterbrochen?

Ganzzahlüberlauf tritt auf, wenn Das Ergebnis einer arithmetischen Operation überschreitet den maximal darstellbaren Wert für den Datentyp. In diesem Fall ist der Datentyp int, der einen Maximalwert von 2.147.483.647 hat. Wenn der Ganzzahlüberlauf auftritt, wird das Ergebnis abgeschnitten und auf den Mindestwert des Datentyps umgebrochen, der -2.147.483.648 beträgt. Dies bedeutet, dass der Wert von i durch die Überlaufoperation gebrochen wird und gleich -2.147.483.648 wird.

Warum gibt die Schleife mehr als 4 Zeilen aus?

Die Schleife Bedingung wird als wahr ausgewertet, während i kleiner als 4 ist. Aufgrund des Ganzzahlüberlaufs wird der Wert von i jedoch gebrochen und wird gleich -2.147.483.648. Dieser Wert ist nicht kleiner als 4, aber es ist immer noch ein gültiger ganzzahliger Wert und die Schleife wird weiter ausgeführt, bis sie einen Wert erreicht, der größer als 4 ist oder eine Abbruchbedingung erfüllt ist.

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