C/C での符号なし整数オーバーフローはどのように機能しますか?

C/C の符号なし整数オーバーフロー

整数演算では、結果が使用されているデータ型の表現可能な範囲を超えるとオーバーフローが発生します。ただし、符号なし整数演算のコンテキストでは、異なる動作が観察されます。

説明

符号なし整数を含む計算を実行する場合、結果は従来の意味ではオーバーフローできません。 。これは、結果が表現可能な最大値より 1 大きい数値を法として自動的に削減されるためです。

言い換えると、結果はデー​​タ型の表現可能な範囲内で「ラップアラウンド」します。たとえば、次の一連の操作を考えてみましょう:

UINT_MAX + 1 == 0
UINT_MAX + 2 == 1
UINT_MAX + 3 == 2

など。結果は [0, UINT_MAX] の範囲内で継続的に戻ります。

モジュロ演算との類似

この動作は、次の場合に剰余を計算するモジュロ演算に似ています。数値は指定された約数で除算されます。たとえば、11 を 5 で割ると余りが 1 になるため、11 % 5 の結果は 1 になります。

意味

符号なし整数演算のラップアラウンド動作は次のことができます。セキュリティとプログラムの正確性に重要な影響を及ぼします。たとえば、カウンターまたはインデックスの値が UINT_MAX を超えた場合、エラーが発生せずに 0 にリセットされることがあります。これにより、予期しない動作や潜在的な脆弱性が発生する可能性があります。

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