C++ gcc优化？缺陷及其对工程实践的启示

我的问题分为三个部分

问题1
考虑下面的代码，

#include <iostream>
using namespace std;

int main( int argc, char *argv[])
{

    const int v = 50;
    int i = 0X7FFFFFFF;

    cout<<(i + v)<<endl;

    if ( i + v < i )
    {
        cout<<"Number is negative"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"Number is positive"<<endl;
    }

    return 0;
}

#包括
使用名称空间std；
int main（int argc，char*argv[]）
{
常数v=50；
int i=0X7FFFFFFF；
cout这是一个已知的问题，我不认为这是编译器中的错误。当我使用gcc4.5和
-Wall-O2
编译时，它会发出警告

警告：假定（X+c）
尽管你的代码确实溢出了

您可以传递
-fno strict overflow
标志来关闭特定的优化。
行的作用是：

cout<<(i + v)<<endl;

coutQ1：也许，在64位实现中，这个数字确实是正数？谁知道呢？在调试代码之前，我刚刚打印了f（“%d”，I+v）

问题2：括号只是告诉编译器如何解析表达式。这通常是以树的形式完成的，因此优化器根本看不到任何括号。并且可以自由转换表达式

Q3：这就是为什么，作为C/C++程序员，你不能编写假定底层硬件的特定属性的代码，例如，int是32位的二进制补码形式。
 < p>你的代码产生未定义的行为。C和C++语言没有“溢出机制”。对于有符号整数算术。您的计算溢出有符号整数-行为立即未定义。考虑到它形成“编译器中是否存在错误”的位置与尝试分析
i=i+++++++i
示例没有什么不同

GCC编译器基于C/C++语言规范的这一部分进行了优化，称为“严格溢出语义”这是基于这样一个事实，即在C++中加上正负号的正值总是产生较大的值或导致未定义的行为。这就意味着编译器完全可以假定总和总是较大。GCC中也存在优化。它们都导致了更多“黑客”的抱怨GCC用户社区的一部分人，他们中的许多人甚至不怀疑他们在C/C++程序中所依赖的技巧只是非法的黑客行为。
好吧，这差不多是六年前的事了，问题已经得到了回答。但我觉得有些地方还没有得到我满意的解决，所以我添加了一些评论，希望能给大家一些帮助这篇讨论的未来读者的利益（比如我自己，当我搜索到它时）

使用gcc 4.1.2指定的OP没有任何特殊标志。我假设没有
-O
标志相当于
-O0
。没有要求优化，为什么gcc会以报告的方式优化代码？在我看来，这确实像一个编译器错误。我还假设这在以后的版本中已经修复（例如，一个答案提到gcc 4.5和
-fno strict overflow
优化标志）。当前的gcc手册页说明
-fstrict overflow
包含在
-O2
或更高版本中

在当前版本的gcc中，有一个选项
-fwrapv
，允许您使用导致OP出现问题的代码。当然，前提是您确保知道整数类型的位大小。从gcc手册页：

-fstrict溢出
.....
另请参见-fwrapv选项。使用-fwrapv表示整数有符号溢出
是完全定义的：它用-fwrapv包装…某些类型的溢出是
允许。例如，如果编译器在执行算术时出现溢出
在常量上，溢出值仍然可以与-fwrapv一起使用，但不能与-fwrapv一起使用。
+1.要强调的是，GCC的行为是一致的，因为标准规定此类操作中的溢出会导致未定义的行为。“假设有符号溢出”-事实上。在什么标准中规定，（0x7fffffff+50）必须溢出？标准不要求0x7FFFFFFFFF+50溢出。但是，它允许它溢出，如果它允许，那么标准允许未定义的行为。-fno严格溢出在所有gcc版本中都不存在。无论如何，这是我得到的最佳答案和选项。此外，我认为我对INT_MAX+x为负的假设是有效的（我不依赖于机器实现）。请让我知道你的想法。@ KUMAR M KIRAN：你的假设是无效的。C++标准称有符号整数溢出是未定义的行为（5/5，3.91/4，在这里声明无符号类型环绕。在java中，你说的是真的，C++中没有。发生在64位实现上。您有64位整数的系统示例吗？我认为这是非常罕见的。不，这不好，因为这是未定义的行为。您假设整数是2的补码中的32位量，并且MAX_int+一定是负数，这完全是错误的。也许您可以告诉我们您实际尝试的是什么为此，我们可以为您找到一种符合标准的方法。这是一个很好的例子，说明了为什么您不能说，“我知道我的处理器在签名溢出上进行了封装，因此它是安全的”。20年前，人们坚持认为0x7fff是最大正值……这真的没有什么新鲜事了。：）@Ingo：是的，但这不是问题所在：所讨论的实现确实有一个32位的
int
，并且int_MAX确实等于0x7fffff。问题是程序溢出了一个有符号整数类型，行为未定义。在这种情况下，由于优化，行为是它得到的比较“错误”。大多数（全部？）64位机器仍然将“int”定义为32位。因此，如果递增值0x7fffffff，则值为0x7fffffff的int仍然会溢出。
-fstrict-overflow 
.....
See also the -fwrapv option. Using -fwrapv means that integer signed overflow 
is fully defined: it wraps. ... With -fwrapv certain types of overflow are 
permitted. For example, if the compiler gets an overflow when doing arithmetic 
on constants, the overflowed value can still be used with -fwrapv, but not otherwise.