Warum führt ein vorzeichenbehafteter Ganzzahlüberlauf bei GCC x86-Optimierungen zu Endlosschleifen?

Warum verursacht ein Ganzzahlüberlauf eine Endlosschleife in GCC auf x86?

Der bereitgestellte Code tritt aufgrund undefinierten Verhaltens in eine Endlosschleife in GCC ein durch vorzeichenbehafteten Ganzzahlüberlauf. Während x86-Integer-Anweisungen normalerweise bei einem Überlauf umbrechen, optimiert GCC in diesem Fall den Schleifentest weg.

Details:

• Da Integer-Überlauf ein undefiniertes Verhalten ist, egal was kann auftreten, einschließlich ungewöhnlichem Verhalten, z. B. nicht umbrechen.
• GCC führt Optimierungen normalerweise unter der Annahme eines klar definierten Verhaltens durch, einschließlich Schleifentests Optimierung.
• Das durch den Überlauf verursachte undefinierte Verhalten stört diese Annahme jedoch.
• Der optimierte Code überspringt den Schleifentest, was zu einer Endlosschleife führt.

Lösung:

• Um ein Wraparound-Verhalten zu erhalten, verwenden Sie beim Kompilieren das Flag -fwrapv mit GCC, das eine genau definierte Wrapping-Semantik für vorzeichenbehaftete Ganzzahlen ermöglicht.
• Beachten Sie, dass sich dies im Vergleich zu ungeschütztem optimiertem Verhalten auf die Leistung auswirken kann.

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