¿INT_MIN%-1 produce un comportamiento indefinido?

gcc overflow

Question

gcc genera código flotante que genera SIGFPE para el siguiente código:

#include <limits.h>
int x = -1;
int main()
{
    return INT_MIN % x;
}

Sin embargo, no puedo encontrar ninguna declaración en el estándar de que este código invoque un comportamiento indefinido o definido por la implementación. Por lo que puedo decir, se requiere devolver 0. ¿Es esto un error en gcc o me falta alguna excepción especial que hace el estándar?

Answer 1

El resultado de la operación de módulo con operandos negativos se deja definido en la implementación en C89, y se define en C99 por §6.5.5 / 6:

... el resultado del operador / es el cociente algebraico con cualquier parte fraccional descartada. ⁸⁸⁾ Si el cociente a/b es representable, la expresión (a/b)*b + a%b será igual a .

⁸⁸⁾ Esto a menudo se llama "truncamiento hacia cero".

Para una representación de complemento de dos, INT_MIN / -1 es igual a INT_MAX + 1 , por lo que no es representable como un int sin envoltura, y supongo que la implementación elige dejarlo explosivo.

Answer 2

La misma pregunta se hace aquí como un Informe de Defecto

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#614

Lamentablemente, no veo que se indique explícitamente en la parte de la resolución que debería producir UB. La división efectivamente produciría UB, pero para el operador % no es obvio.

Answer 3

Es culpa de la CPU .

Answer 4

Probablemente tengas razón de que esto puede considerarse un error en el estándar real. El borrador actual aborda este problema:

Si el cociente a / b es representable, la expresión (a / b) * b + a% b será igual a; de lo contrario, el comportamiento de a / by a% b no está definido.

Answer 5

Observando el código ensamblador generado por gcc (x se define como -1 antes en el ensamblaje):

movl    x, %ecx
movl    $-2147483648, %eax
movl    %eax, %edx
sarl    $31, %edx
idivl   %ecx

La primera instrucción computacional, sarl , desplaza a la derecha -2147483648 31 bits. Esto resulta en -1 que se pone en %edx .

Siguiente idivl se ejecuta. Esta es una operación firmada. Permítanme citar la descripción:

Divide el contenido de la doble palabra contenida en los registros combinados% edx:% eax por el valor en la ubicación de registro o memoria especificada.

Entonces -1:-2147483648 / -1 es la división que sucede. -1:-2147483648 interpretada como una palabra doble es igual a -2147483648 (en una máquina complementaria de dos). Ahora ocurre -2147483648 / -1 que devuelve 2147483648 . ¡AUGE! Esa es una más que INT_MAX .

Acerca de la pregunta ¿por qué? ¿Esto es un error en gcc o me falta alguna excepción especial que hace el estándar?

En el estándar C99 esto es UB implícito (§6.5.5 / 6):

... el resultado del operador / es el cociente algebraico con cualquier parte fraccional descartada.88) Si el cociente a / b es representable, la expresión (a / b) * b + a% b será igual a.

INT_MIN / -1 no se puede representar, por lo tanto, esto es UB.

En C89, sin embargo, el operador% está definido en la implementación y si se trata de un error del compilador o no se puede debatir. Sin embargo, el problema aparece en gcc: http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=30484