簽名的長整數變成負數，因爲它增長？

我正在做一些數學，然後打印符號長整型，像這樣：簽名的長整數變成負數，因爲它增長？

file1.c中

#include <stdio.h> 

int main (int argc, char *argv[]) 
{ 
    long my_signed_integer = 9999L * 9999L * 9999L * 9999L; 
    printf("This is my signed integer %ld.\n", my_signed_integer); 

    return 0; 
}

的Makefile

CFLAGS=-Wall -g 

all: file1 

clean: 
    rm -f file1

我是想怎麼看遠遠我可以去沒有我的編譯器給我一個錯誤，每增加一個9999L乘法，然後運行：

make 
./file1.c

看看會發生什麼。

4倍

當使用9999L 4倍（如上面的例子），我得到：

This is my signed integer 9996000599960001.

沒有任何警告。

5次

使用9999L 5次，我得到1個警告：

warning: overflow in expression; result is 7716289630452291919 with type 'long' 
     [-Winteger-overflow]

但文件仍然編譯，並且最終結果是：

This is my signed integer 7716289630452291919.

6次

使用9999L 6倍，我得到2個警告 - 一個用負數：

warning: overflow in expression; result is 7716289630452291919 with type 'long' 
     [-Winteger-overflow] 
     long my_signed_integer = 9999L * 9999L * 9999L * 9999L * 9999L * 9999L; 
                  ^
warning: overflow in expression; result is -7550445434587511647 with type 'long' 
     [-Winteger-overflow] 
     long my_signed_integer = 9999L * 9999L * 9999L * 9999L * 9999L * 9999L;

唉，文件仍然編譯，其結果是：

This is my signed integer -7550445434587511647.

隨着我添加越來越多的整數，這種模式會繼續下去 - 我每次都會收到另一個警告。

首先，有人可以解釋爲什麼編譯器不會崩潰並拒絕編譯文件？顯然有一個溢出 - 爲什麼這是容忍的，其他情況 - 比如乘數非常大的數字 - 會使它崩潰？

另外，爲什麼是最終的結果負整數？

來源

2017-04-14 t0mgs

帶符號的整數溢出是未定義的行爲，換句話說，「行爲，使用非國際標準不要求的不可移植或錯誤的程序結構或錯誤數據」。因此，編譯器可以自由地拒絕編譯，可以發出警告，或者可以做任何喜歡的事情，例如編譯一個格式化硬盤的程序（不太可能）。用'-Werror'你會在這種情況下得到一個錯誤而不是警告。 –

爲了擴展@IljaEverilä寫道：沒有要求實現來記錄它如何hebaves，也不會產生相同的行爲的代碼的不同部分。這意味着檢查**具體發生的事情是無用的。你必須解決這個問題。 – Olaf

至於爲什麼在這種特殊情況下溢出會導致負數，您的系統可能會使用[2的補碼錶示]（https://en.m.wikipedia.org/wiki/Two%27s_complement），但@Olaf指出你不能依賴這種事情發生。 –

溢出符號整數類型是undefined behavior按C標準。所以編譯器可以自由地生成它希望的任何行爲。這也意味着它可以自由生成警告或不生成警告。

在實踐中，使用2對整數補碼錶示的託管實現，溢出將表現爲雖然參數是無符號（因此相比減少模2 ^（比特長度）），並解釋爲簽署的結果。

在你的具體情況下，似乎long是一個64位類型。因此，將9999L自己乘以4次就可以符合該類型，但是又會有溢出。您得到的值是結果的最低64位，解釋爲signed long。

在5次的情況下，高位不會被設置，所以結果顯示爲正值。在6次的情況下，高位被設置，所以它顯示爲負數。

來源

2017-04-14 14:38:43 dbush

現代編譯器可以並且會在任何程度上利用UB，不能保證無符號（儘管它可能只是在**和x86等通用CPU上進行簡單的添加）。對於常量表達式，編譯器可以生成相當粗糙的代碼，但是，因爲它知道UB在運行。 – Olaf

簽名的長整數變成負數，因爲它增長？

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