Compiler construction Ada中越界值的显式转换

假设我声明了一些类型

类型ABC\u类型的范围为0。。7.
子类型AB_子类型是ABC_类型范围0。。3.
类型DE_类型的范围为1。。4;

以下人员的预期行为是什么：

abc:abc\u类型：=7；
ab:ab_亚型：=ab_亚型（abc）；
de:de_类型：=de_类型（abc）

在编译时，如果没有范围检查？
正如所写的那样，您的代码包含可以在编译时轻松检测到的约束冲突
pragma Suppress（所有检查）
允许编译器抑制运行时检查（），但GNAT借此机会说

notalex.adb:11:23: warning: value not in range of type "AB_Subtype" defined at line 7
notalex.adb:11:23: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time
notalex.adb:12:20: warning: value not in range of type "DE_Type" defined at line 8
notalex.adb:12:20: warning: "Constraint_Error" will be raised at run time

然后

$ ./notalex 

raised CONSTRAINT_ERROR : notalex.adb:11 range check failed

但是，如果您使在编译时进行检查变得稍微困难一些，如这里所示

with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO;
procedure Notalex is

   pragma Suppress (All_Checks);

   type ABC_Type is range 0 .. 7;
   subtype AB_Subtype is ABC_Type range 0 .. 3;
   type DE_Type is range 1 .. 4;

   abc : ABC_Type;
   ab : AB_Subtype;
   de : DE_Type;

   procedure Check (Value : ABC_Type) is
   begin
      abc := Value;
      ab := AB_Subtype (abc);
      de := DE_Type (abc);
   end Check;

begin
   Check (7);
   Put_Line ("abc: " & ABC_Type'Image (abc));
   Put_Line ("ab: " & AB_Subtype'Image (ab));
   Put_Line ("de: " & DE_Type'Image (de));
end Notalex;

运行时检查被抑制。对于GNAT（在Mac OS X上），输出是

$ ./notalex 
abc:  7
ab:  7
de:  7

关于这一点，有两件事要说：第一，您的程序现在正在其设计范围之外执行，其后果可能是灾难性的；第二，幸运的是GNAT对ABC_Type'Image的实现在面对超出范围的输入时也没有失败。
如果没有范围检查，它就不是Ada，因此结果是未定义的。你可以在不同的编译器中试用，看看它们能做些什么，但是（至少在技术上）如果其中一些编译器也这么做，这是一个幸运的巧合。
正如Jacob所说，结果不是由语言定义的。最可能的行为是，编译器将生成代码，将值视为具有特定“自然”范围的整数，并且只要整数适合该范围，就会简单地复制这些整数

在您的示例中：

type ABC_TYPE is range 0 .. 7;
subtype AB_SUBTYPE is ABC_TYPE range 0 .. 3;
type DE_TYPE is range 1 .. 4;

abc : ABC_TYPE := 7;
ab : AB_SUBTYPE := AB_SUBTYPE(abc);
de : DE_TYPE := DE_TYPE(abc);

在最常用的处理器上，编译器将变量存储为1、2或4字节整数。1字节整数的范围将是0..255或-128..127——对于这种情况，这并不重要。因此，7将存储在分配给
de
的1、2或4字节整数中。然后，当程序访问de
时，它很可能只读取该整数并使用它。我希望
DE_TYPE'Image（DE）
工作正常，因为可能有一些低级函数将“整数”转换为图像，它接受任何32位（或64位）整数作为参数请注意，我不建议您依赖这种行为。鉴于我对编译器如何生成代码的了解，我认为这正是最有可能发生的情况。还要注意的是，虽然
ab
可以存储为2位整数，但编译器不太可能这样做（压缩记录或压缩数组除外），因为处理器不能处理自然整数大小

但在这种情况下：

type ABC_TYPE is range 0 .. 10000;
subtype ABC_SUBTYPE is ABC_TYPE range 0 .. 100;

abc : ABC_TYPE := 1234;
ab : AB_SUBTYPE := AB_SUBTYPE(abc);

现在，如果范围检查被禁止，编译器可能会先将
abc
截断为一个字节，然后再将其分配给
ab
。这将通过切掉上面的字节，留下210来实现，这意味着
abc
的值为210或-46，这取决于字节是否被视为有符号字节。（它仍然超出
AB_子类型的范围，但由于范围检查被抑制，因此不会导致异常。）在这种情况下，不同的编译器可能有不同的行为。
@imaluengo:Early diagnostics。只要第一次编译没有范围检查，这段代码就不应该存在。人们经常告诉我们，虫子越早被发现，消灭虫子就越容易，也越便宜；这个想法在实践中被广泛接受的程度，我不太确定。事实上，由于可以在编译时检测到违规行为，所以对范围检查没有运行时惩罚；编译器会发出警告，如果需要，只需无条件跳转到“Constraint Error”异常处理程序即可。@imaluengo我在大学里学过Ada，对此印象深刻。这是我见过的最安全的语言。（例如，定义子类型的数字的能力，即使它们具有相同的范围，也不能在没有明确转换的情况下相互分配。想想米/英尺或升/加仑。这消除了所有类别的错误，参见。）我认为Ada仍然在正确性最重要的地方使用，例如交通灯、飞机。嗯，我甚至不知道如何用C来表示一个3位整数，这样编译器就可以检查它了。我错过了K&R的什么吗？然而：我同意运行时案例更有趣，但值得注意的是，编译器也可以消除其中的许多。@imaluengo Ada远没有死，它在其预期市场上相当突出。由于
pragma Suppress
是语言的一部分，我想它就是Ada！（不管多么不明智）@SimonWright同意在不考虑范围检查的情况下进行编译，尽管在生产过程中，它生成的二进制文件要优化得多。另外，感谢您提供的示例。@notAlex您必须使用和w/o检查进行一些性能测量，以确保说“在一个更优化的二进制文件中”（不，10%并不是更优化的，除非它位于主内循环内，并且您对CPU时间预算很紧……您只能在那里关闭它们）@SimonWright-虽然
pragma Suppress
是该语言的一部分，但仍有11.5（26）：“如果给定的检查已被抑制，并且出现相应的错误情况，则程序的执行是错误的。”