6.56 Встроенные функции для выполнения арифметических операций с проверкой переполнения ¶

Следующие встроенные функции позволяют выполнять простые арифметические операции с проверкой переполнения.

Встроенная функция: bool __builtin_add_overflow (type1 a, type2 b, type3 *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_sadd_overflow (int a, int b, int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_saddl_overflow (long int a, long int b, long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_saddll_overflow (long long int a, long long int b, long long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_uadd_overflow (unsigned int a, unsigned int b, unsigned int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_uaddl_overflow (unsigned long int a, unsigned long int b, unsigned long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_uaddll_overflow (unsigned long long int a, unsigned long long int b, unsigned long long int *res) ¶

Эти встроенные функции преобразуют первые два операнда в целые типы бесконечной точности со знаком и выполняют сложение над этими преобразованными операндами. Результат затем приводится к типу, на который указывает третий указатель-аргумент, и сохраняется в нём. Если сохранённый результат равен результату бесконечной точности, встроенные функции возвращают false, иначе они возвращают true. Поскольку сложение выполняется в бесконечной точности со знаком, эти встроенные функции имеют полностью определённое поведение для всех значений аргументов.

Первая встроенная функция допускает произвольные целочисленные типы для операндов, а тип результата должен быть указателем на некоторый целочисленный тип, кроме перечислимого или булевого типа; остальные встроенные функции имеют явные целочисленные типы.

Компилятор попытается использовать аппаратные инструкции для реализации этих встроенных функций, где это возможно, например, условный переход при переполнении после сложения, условный переход при переносе и т.д.

Встроенная функция: bool __builtin_sub_overflow (type1 a, type2 b, type3 *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_ssub_overflow (int a, int b, int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_ssubl_overflow (long int a, long int b, long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_ssubll_overflow (long long int a, long long int b, long long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_usub_overflow (unsigned int a, unsigned int b, unsigned int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_usubl_overflow (unsigned long int a, unsigned long int b, unsigned long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_usubll_overflow (unsigned long long int a, unsigned long long int b, unsigned long long int *res) ¶

Эти встроенные функции аналогичны встроенным функциям проверки переполнения при сложении, за исключением того, что они выполняют вычитание, вычитая второй аргумент из первого, вместо сложения.

Встроенная функция: bool __builtin_mul_overflow (type1 a, type2 b, type3 *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_smul_overflow (int a, int b, int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_smull_overflow (long int a, long int b, long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_smulll_overflow (long long int a, long long int b, long long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_umul_overflow (unsigned int a, unsigned int b, unsigned int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_umull_overflow (unsigned long int a, unsigned long int b, unsigned long int *res) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_umulll_overflow (unsigned long long int a, unsigned long long int b, unsigned long long int *res) ¶

Эти встроенные функции аналогичны встроенным функциям проверки переполнения при сложении, за исключением того, что они выполняют умножение, вместо сложения.

Следующие встроенные функции позволяют проверять, будет ли простая арифметическая операция вызывать переполнение.

Встроенная функция: bool __builtin_add_overflow_p (type1 a, type2 b, type3 c) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_sub_overflow_p (type1 a, type2 b, type3 c) ¶

Встроенная функция: bool __builtin_mul_overflow_p (type1 a, type2 b, type3 c) ¶

Эти встроенные функции похожи на __builtin_add_overflow, __builtin_sub_overflow, или __builtin_mul_overflow, за исключением того, что они не сохраняют результат арифметической операции и последний аргумент — это не указатель, а выражение целого типа, отличное от перечислений или логического типа.

Встроенные функции преобразуют первые два операнда в целые типы бесконечной точности со знаком и выполняют сложение над этими преобразованными операндами. Результат затем приводится к типу третьего аргумента. Если результат приведения равен результату бесконечной точности, встроенные функции возвращают false, в противном случае — true. Значение третьего аргумента игнорируется, выполняются только побочные эффекты в третьем аргументе, и на последний аргумент не выполняются преобразования целых аргументов. Если третий аргумент — поле битов, тип, используемый для приведения результата, имеет точность и знак заданного поля битов, а не точность и знак базового типа.

Например, следующая макрос может использоваться для проверки на этапе компиляции, переполнит ли сложение двух целочисленных констант, и выполнить сложение только в том случае, если известно, что оно безопасно и не вызовет предупреждение -Woverflow.

#define INT_ADD_OVERFLOW_P(a, b) \
   __builtin_add_overflow_p (a, b, (__typeof__ ((a) + (b))) 0)

enum {
    A = INT_MAX, B = 3,
    C = INT_ADD_OVERFLOW_P (A, B) ? 0 : A + B,
    D = __builtin_add_overflow_p (1, SCHAR_MAX, (signed char) 0)
};

Компилятор попытается использовать аппаратные инструкции для реализации этих встроенных функций, где это возможно, например, условный переход при переполнении после сложения, условный переход по переносу и т. д.