この C コードで整数オーバーフローが未定義の動作と無限ループを引き起こすのはなぜですか?

このループで「警告: 反復 3u が未定義の動作を呼び出す」が生成され、4 行を超える出力が表示されるのはなぜですか?

問題の原因は整数ですオーバーフロー。ループ内では、変数 i に大きな定数 (1,000,000,000) が乗算され、整数オーバーフローが発生します。オーバーフローは、算術演算の結果が、基礎となるデータ型が保持できる最大値または最小値を超えると発生します。 C 言語仕様では、このような状況の処理はコンパイラの実装に委ねられているため、これにより未定義の動作が発生します。

i の値がオーバーフロー演算の影響を受けるのはなぜですか?

整数オーバーフローが発生した場合、C 言語仕様では動作は未定義であると規定されており、何が起こってもおかしくありません。この特定のケースでは、コンパイラがオーバーフローした値を負の数として解釈する可能性があり、その後のループ反復で予期しない結果が生じる可能性があります。

この特定の動作の根本的な原因は何ですか?

C と C で整数オーバーフローが発生した場合、コンパイラーは、 i が 2 より大きい場合、動作は未定義です。この最適化により、ループ条件が常に true になり、無限ループが発生します。

アセンブリ コード分析

生成されたアセンブリ コードを調べると、重要な詳細が明らかになります。ループの終了条件です。バグのあるコードのアセンブリ コードには、ループの終了条件をチェックする比較命令や分岐命令がないため、無限ループが発生します。ただし、修正コードのアセンブリ コードには終了条件が存在し、無限ループを防止します。

デバッグと未定義の動作の回避に関する推奨事項

このような問題を回避するにはこの問題を解決するには、有用な警告をすべて有効にし、デバッグにはデバッグ フラグを使用することが重要です。たとえば、-Wall (すべての有用な警告を有効にする) と -ftrapv (オーバーフロー時にプログラムをトラップする) を使用すると、整数オーバーフローが捕捉され、無限ループの防止に役立ちます。さらに、Clang の -fcatch-unknown-behavior フラグを使用すると、未定義の動作のより多くのインスタンスを検出して捕捉できますが、すべてを捕捉することは保証されません。

以上がこの C コードで整数オーバーフローが未定義の動作と無限ループを引き起こすのはなぜですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。