溢出 - 台部落

溢出

就是結果值超出了被賦值對象的類型長度。

例如 8 位（1字節）的 char 。根據它有符號還是無符號，它可以包含最大數127 或 255 。
下面的乘法向一個 char 賦值 256 ，因而導致了溢出：


int main() 
{
    char value = 32;
    int ival = 8;

    value = ival * value;
    //cout << "value: " <<value << endl;
    cout << "value: " << static_cast<int>(value) << endl;
}

表示256需要9位，因而向value賦值256導致了與其相廣聯的內存的溢出。value包含的實際值是未定義的，所以在執行時就可能會引起問題。
當用表達式：

        cout << "value: " << value << endl;

試圖輸出它時，程序輸出結果如下：

想了一會後，意識到，在ASCIL碼集中，0代表空（NULL）字符，所以什麼也不會輸出。如下特殊表達式：

cout << "value: " << static_cast<int>(value) << endl;

這種情況下，我們吧value轉換位一個int類型的對象。這時候程序輸出：

在本例中，我們改變的不是value相關的值，而是它被輸出操作符解釋的方式。當它被當作char型時，值會被映射到相關聯的ASCIL表上，輸出對應的字符；當被當作int時，會直接輸出它的值。

這裏順便補充一下，C++支持的四種類型強制轉換：

const_cast:去掉對象的const屬性的
static：編譯器認爲可以支持的強轉方式，安全性略高
reinterpret_const:類似於C的強轉
dynamic_cast：PTTI強制類型轉換（run-time type information）

最近經別人介紹看到了《C標準》（The Standard C Library）這本書，（網上很多需要付費下載，找了好久資源的）
在這本書的limits那章提到了與內置類型表示有關的信息，例如一個類型能表示的最大值和最小值，以及怎樣使用這些頭文件防止溢出（overflow）和下溢(underflow)。

1.在下面給出的值會被適合在#if預處理指令中使用的常量表達式代替。

例如，假設在要表示某個值在VAL_MIN和VAL_MAX之間的有符號數據，就可以通過以下代碼來防止程序出現翻譯錯誤：

#include <assert.h>
#include <limits.h>
#if VAL_MIN < INT_MIN || INT_MAX < VAL_MAX
#error values out of range
#endif

使用

#include <assert.h>
#include <limits.h>
#if VAL_MIN < INT_MIN || INT_MAX < VAL_MAX
    typedef long Val_t;
#else
    typedef int Val_t;
#endif

然後就可以把所有在這個範圍中變化的數據對象聲明爲Val_t類型。程序就會選擇效率更高的類型。
這裏呢，

/*HANDLE OVERFLOW*/
    if(x < log(DBL_MAX))
        y = exp(x);
    else
        ...

可以通過使用一個相關的宏來避免計算log(DBL_MAX)，就像：

/*HANDLE OVERFLOW*/
    if (x <= PLT_MAX_10_EXP)
        y = pow(10, x);
    else
        ...

（2）下溢
爲了避免下溢，一定要保證所有的值都大於DEL_MIN的數值。下溢的結果不像上溢那樣損失慘重，但是仍然麻煩很大。IEEE 754浮點算術提供了漸進下溢，減輕了下溢的一些最壞影響。很多浮點的實現都用零值代替一個過小而不能表示的值。這會在除以一個會產生下溢的值是，遇到麻煩。
可以作如下相應的測試：

/*HANDLE UNDERFLOW*/
if(log(DBL_MIN) <= x)
    y = exp(x);
else
    ...

if(FLT_MIN10_EXP <= x)
    y = pow(10, x);
else
    ...

if(FLT_MIN_EXP < n)
    y = ldexp(1.0, n);
else
    ...