符号付き整数オーバーフローと符号なし整数オーバーフローの違いは何ですか?また、それが C プログラムの堅牢性にとって重要であるのはなぜですか?

符号付き整数オーバーフローと符号なし整数オーバーフローとその予期せぬ結果

整数オーバーフローは、計算がデータ型で指定できる整数の範囲を超えると発生します。代表する。 C では、符号付き整数と符号なし整数の 2 種類があります。

符号付き整数オーバーフロー

符号付き整数は、正の値と負の値の両方を表すことができます。符号付き整数のオーバーフローが発生すると、結果は未定義の動作になります。これは、プログラムのクラッシュや予期せぬ結果など、あらゆることが起こる可能性があることを意味します。

指定されたプログラムで、整数 x が大きな値だけインクリメントされ、符号付き整数のオーバーフローが発生します。出力 -2147483648 は有効な結果ではないため、信頼しないでください。

符号なし整数オーバーフロー

符号なし整数は、負でない値のみを表すことができます。符号なし整数のオーバーフローが発生すると、結果はゼロに「ラップアラウンド」します。これは、符号なし整数がモジュロ演算を使用するためです。この場合、結果は 2ⁿ で除算した後の剰余になります。ここで、n はデータ型のビット数です。

たとえば、指定されたプログラムが符号なし整数 y を大きな値だけインクリメントすると、符号なし整数のオーバーフローが発生します。表現可能な最大値を超えると結果が 0 に戻るため、出力 0 が予想されます。

結論

符号付き整数オーバーフローは未定義の動作であり、次のような問題が発生する可能性があります。予想外の結果。一方、符号なし整数のオーバーフローは明確に定義されており、結果はゼロに戻ります。符号付き整数オーバーフローと符号なし整数オーバーフローの違いを理解することは、堅牢な C プログラムを作成するために重要です。

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