无符号整数溢出在 C/C 中如何工作？

C/C 中的无符号整数溢出

在整数运算中，当结果超出所使用的数据类型的可表示范围时，就会发生溢出。然而，在无符号整数运算的上下文中，会观察到不同的行为。

解释

当执行涉及无符号整数的计算时，结果不会溢出传统意义上的溢出。这是因为结果会自动以比最大可表示值大 1 为模进行减少。

换句话说，结果在数据类型的可表示范围内“环绕”。例如，考虑以下操作序列：

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

等等。结果在 [0, UINT_MAX] 范围内不断循环。

与模运算的类比

此行为类似于模运算，它在以下情况下计算余数：一个数字除以给定的除数。例如，11 % 5 的结果是 1，因为 11 除以 5 得到余数 1。

含义

无符号整数算术的环绕行为可以对安全性和程序正确性有重要影响。例如，如果计数器或索引值超过 UINT_MAX，它可能会重置为 0，而不会导致错误。这可能会导致意外行为和潜在漏洞。

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