6.54 Встроенные функции для выполнения арифметических операций с проверкой переполнения

Следующие встроенные функции позволяют выполнять простые арифметические операции вместе с проверкой переполнения при этих операциях.

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 аргумент указателя, и сохраняется там. Если сохраненный результат равен результату бесконечной точности, встроенные функции возвращают false, в противном случае они возвращают true. Поскольку сложение выполняется в целых типах бесконечной точности со знаком, эти встроенные функции имеют полностью определенное 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 инструкции процессора для реализации этих встроенных функций, где это возможно, например, условный переход при переполнении после сложения, условный переход по переносу и т. п.

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 сложения выше, 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 сложения выше, за исключением того, что они выполняют умножение вместо сложения.

Следующие встроенные функции позволяют проверить, произойдёт ли переполнение при простой арифметической операции.

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 аналогичны __builtin_add_overflow, __builtin_sub_overflow, или __builtin_mul_overflow, за исключением того, что они не сохраняют результат арифметической операции нигде и последний аргумент не является указателем, а некоторым выражением целочисленного типа, кроме перечислимого или булевого.

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, учитываются только побочные эффекты от него, и никакие преобразования целочисленных аргументов не выполняются над последним аргументом. Если третий аргумент — поле битов, то тип, используемый для приведения результата, имеет разрядность и знаковость данного поля битов, а не разрядность и знаковость базового типа.

Например, можно использовать следующий макрос, чтобы проверять во время компиляции, произойдет ли переполнение при сложении двух константных целых чисел, и выполнять сложение только в том случае, если оно известно как безопасное 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 инструкции процессора для реализации этих встроенных функций, где это возможно, например, условный переход при переполнении после сложения, условный переход по переносу и т. п.

Далее: x86-специфичные расширения модели памяти для транзакционной памяти, Предыдущий: __atomic Встроенные функции, Вверх: Расширения языка C [Содержание][Индекс]