Следующий код переходит в бесконечный цикл GCC:
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int i = 0x10000000;
int c = 0;
do{
c++;
i += i;
cout << i << endl;
}while (i > 0);
cout << c << endl;
return 0;
}
Итак, дело в следующем: подписанное целочисленное переполнение технически неопределенное поведение. Но GCC на x86 реализует целочисленную арифметику с использованием целочисленных инструкций x86, которые переносятся при переполнении.
Поэтому я ожидал, что это произойдет при переполнении - несмотря на то, что это неопределенное поведение. Но это явно не так. Так что я пропустил?
Я скомпилировал это, используя:
~/Desktop$ g++ main.cpp -O2
Вывод GCC:
~/Desktop$ ./a.out
536870912
1073741824
-2147483648
0
0
0
... (infinite loop)
Если оптимизация отключена, бесконечного цикла нет, и вывод правильный. Visual Studio также правильно компилирует это и дает следующий результат:
Правильный вывод:
~/Desktop$ g++ main.cpp
~/Desktop$ ./a.out
536870912
1073741824
-2147483648
3
Вот еще несколько вариантов:
i *= 2; // Also fails and goes into infinite loop.
i <<= 1; // This seems okay. It does not enter infinite loop.
Вот вся соответствующая информация о версии:
~/Desktop$ g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/gcc/x86_64-linux-gnu/4.5.2/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ..
...
Thread model: posix
gcc version 4.5.2 (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4)
~/Desktop$
Итак, вопрос: это ошибка в GCC? Или я неправильно понял, как GCC обрабатывает целочисленную арифметику?
* Я также помечаю этот C, потому что предполагаю, что эта ошибка будет воспроизведена в C. (я еще не проверял это).
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Вот сборка петли: (если я правильно распознал)
.L5:
addl %ebp, %ebp
movl $_ZSt4cout, %edi
movl %ebp, %esi
.cfi_offset 3, -40
call _ZNSolsEi
movq %rax, %rbx
movq (%rax), %rax
movq -24(%rax), %rax
movq 240(%rbx,%rax), %r13
testq %r13, %r13
je .L10
cmpb $0, 56(%r13)
je .L3
movzbl 67(%r13), %eax
.L4:
movsbl %al, %esi
movq %rbx, %rdi
addl $1, %r12d
call _ZNSo3putEc
movq %rax, %rdi
call _ZNSo5flushEv
cmpl $3, %r12d
jne .L5
gcc -S
.