有符号数加减法，存在溢出问题，经常被用于攻击构造。那么如何编写一个可以防止溢出的“正确的”函数呢？

加法运算

错误写法

signed int func(signed int a, signed int b) {return a + b;
}

分析：a与b相加可能溢出（又分为上溢和下溢）
上溢条件：a + b > INT_MAX
下溢条件：a + b < INT_MIN
正确写法

signed int func(signed int a, signed int b)
{if (((b > 0) && (a > INT_MAX - b)) || ((b < 0) && (a < INT_MIN - b))) {/* Handle error */} else {return a + b;}
}

减法运算

错误写法

signed int func(signed int a, signed int b)
{return a - b;
}

正确写法

signed int func(signed int a, signed int b)
{if ((b > 0 && a < INT_MIN + b) ||(b < 0 && a > INT_MAX + b)) {/* Handle error */} else {return a - b;}
}

乘法

错误写法

signed int func(signed int a, signed int b)
{return a * b;
}

正确写法

#include <stddef.h>
#include <assert.h>
#include <limits.h>
#include <inttypes.h>extern size_t popcount(uintmax_t)
#define PRECISION(umax_value) popcount(umax_value)signed int func(signed int a, signed int b)
{signed long long tmp;assert(PRECISION(ULLONG_MAX) >= 2 * PRECISION(UINT_MAX));tmp = (signed long long)a * (signed long long)b;if ((tmp > INT_MAX) || (tmp < INT_MIN)) {/* 处理错误 */} else {return tmp;}
}

除法

错误写法

signed int func(signed int a, signed int b)
{if (b == 0) {/* 处理错误 */} else {return a / b;}
}

正确写法

signed long func(signed long a, signed long b)
{if ((b == 0) || ((a == LONG_MIN) && (b == -1))) {/* 处理错误 */} else {return a / b;}
}

这里这个(a == LONG_MIN) && (b == -1)的条件非常有意思，要理解为什么这种情况下计算会出错，得理解数在计算机中是如何存储的。

取余

错误写法

signed long func(signed long a, signed long b)
{if (b == 0) {/* 错误处理 */} else {return a % b;}
}

正确写法

#include <limits.h>signed long func(signed long a, signed long b)
{if ((b == 0) || ((a == LONG_MIN) && (b == -1))) {/* 错误处理 */} else {return a % b;}
}

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