整数溢出问题的坑，你真弄明白了吗？
一 提两个简单问题：
下面代码在64位系统下运行，short 类型占两个字节,int类型占4个字节，long类型占8个字节, 猜猜问题1与问题2的结果：
- 问题1:以下两个代码的输出结果相同吗
- 代码一：
int main() { short a = 0x7fff; short b = a + 1; int c = b; printf("代码一的输出结果为：%d\n", c); return 0; }- 代码二：
int main() { short a = 0x7fff; int c = a + 1; printf("代码二的输出结果为：%d\n", c); return 0; } - 问题2：以下的代码输出结果又是否相同？
- 代码三：
int main() { int a = 0x7fffffff; int b = a + 1; long c = b; printf("代码三的输出结果为：%ld\n", c); }- 代码四：
int main() { int a = 0x7fffffff; long c = a + 1; printf("代码四的输出结果为：%ld\n", c); }
二 猜对答案了没？
- 问题1内的代码一与代码二的输出结果不同，代码一在执行
short b = a + 1语句时发生了short整型溢出问题, 代码二是安全的。它们的执行结果分别如下：- 代码一的输出结果：
代码一的输出结果为：-32768- 代码二的输出结果:
代码二的输出结果为：32768 - 问题2内的代码三与代码四分别在执行
int b = a + 1和long c = a + 1时都发生了整数溢出问题，它们的执行结果是相同的：- 代码三的输出结果：
代码三的输出结果为：-2147483648- 代码四的输出结果:
代码四的输出结果为：-2147483648
三 原因分析：
- 代码一分析：
在代码一内，执行short b = a + 1时发生溢出应该是很容易理解，short最大表示的正整数为0x7fff,加一之后变为了0x8000, 即能表示的最大负整数-32768, 再转换为int类型时，符号位是要保留的，可以还是-32768, 看看它的汇编代码更容易理解:subq $16, %rsp movw $32767, -12(%rbp) // 该指令操作之后，eax寄存器的高16位为0补上(movzwl中的z就表示zero)，低16的ax的值为32767. movzwl -12(%rbp), %eax addl $1, %eax // 关键: 这里只把ax的值(即相加之后的32768,0x8000)保存到了内存中。 movw %ax, -10(%rbp) // 下面是在执行short类型到int类型的转换，其中eax中的高16的值是使用符号位进行填充(movswl的s对应sign)，0x8000符号位为1. movswl -10(%rbp), %eax movl %eax, -8(%rbp) - 代码二分析：
在代码二内，当执行int c = a + 1时没有发生short类型的溢出问题, 原因还得从汇编代码层次查找到：subq $16, %rsp movw $32767, -6(%rbp) movswl -6(%rbp), %eax // 以符号位填充高16位的数式复制到eax寄存器 addl $1, %eax movl %eax, -4(%rbp) - 代码三分析：
在代码三中，当执行'int b = a + 1`时发生了int整数的溢出，它对应的汇编代码如下所示：subq $16, %rsp movl $32767, -16(%rbp) movl -16(%rbp), %eax // 下面三个代码使用eax寄存器执行了加1操作 addl $1, %eax movl %eax, -12(%rbp) movl -12(%rbp), %eax cltq // 下面两行，使用rax寄存器执行了类型转换操作, movq %rax, -8(%rbp) // cltq执行符号位扩展，把eax扩展为rax,高32使用32位填充。 - 代码四分析：
在代码四中，当执行'long c = a + 1`时也发生了int整数的溢出，奇怪吧。来看看它对应的汇编代码:subq $16, %rsp movl $32767, -12(%rbp) movl -12(%rbp), %eax addl $1, %eax // 执行相加过程也是使用eax寄存器，因此就溢出了。 cltq movq %rax, -8(%rbp)
四 如何解决整数溢出问题?
在对操作数执行运算之前，先进行类型转换，而不是执行了运算之后再执行类型转换
例如针对代码四的整数溢出问题，代码修改如下：
int main()
{
int a = 0x7fffffff;
long c = (long)a + 1;
printf("代码四的输出结果为：%ld\n", c);
}
代码修改之后，它对应的汇编代码如下：
subq $16, %rsp
movl $32767, -12(%rbp)
movl -12(%rbp), %eax
cltq
addq $1, %rax
movq %rax, -8(%rbp)
从汇编代码就可以看出来，它不会发生整数溢出了！！
