在C中实现/实施环绕算术运算C

Question

C标准规定算术中的溢出未定义。

我想知道如何以性能友好的方式实现环绕算法。这意味着像here这样的溢出检查解决方案不是一种选择（因为它们使操作减慢了大约一个数量级）。

我认为解决方案将涉及编写汇编例程来执行此操作。有没有可用的库（尽管对于多架构，尽管x86是必须的）。

或者，是否有一个编译器标志（gcc & clang）使编译器强制执行整数算术的环绕语义？

Answer 1

签名溢出未定义。未签名的溢出包装。实现有符号包络算术主要是在无符号数学中做所有事情。有几件事情要小心，虽然：

1. unsigned short和unsigned char算术作品通过转换操作数要么int或unsigned int第一。通常int，除非你在一个奇怪的设置int没有足够的范围来存储所有unsigned short值。这意味着将short或char转换为unsigned short或unsigned char进行算术运算仍然可以产生有符号整数溢出和UB。你需要在unsigned int或更大的范围内做数学运算来避免这种情况。
2. 当原始值超出结果类型的范围时，unsigned-> signed转换在技术上是实现定义的。这在大多数编译器和体系结构中都不应该成为问题。

或者，如果你想去编译器标志路由，-fwrapv在GCC和Clang上进行加，减，乘的签名溢出包装。不过，它对INT_MIN/-1没有任何作用。