`ckd_add` — 오버플로를 검사하는 덧셈 매크로

ckd_add — 오버플로를 검사하는 덧셈 매크로 (C23)

정수 덧셈을 하다 보면 결과가 타입의 범위를 넘어서는 오버플로가 날 수 있어요. 그런데 C에서 정수 오버플로는 종종 조용히 넘어가 버려서, "언제 넘쳤는지"를 알기 어렵죠. C23의 ckd_add는 덧셈을 수행하면서 오버플로가 났는지를 알려 주는 검사(check) 연산 매크로예요.

출처: cppreference — ckd_add

본문

ckd_add는 덧셈 x + y를 계산하고 결과를 *result에 저장해요.

문법

<stdckdint.h>(C23)에 매크로로 정의됩니다.

#include <stdckdint.h>

#define ckd_add(result, a, b)   /* implementation-defined */

노출 인터페이스는 이렇게 생겼어요.

bool ckd_add( type1 *result, type2 a, type3 b );

설명

덧셈은 두 피연산자가 무한한 범위를 가진 부호 있는 정수 타입으로 표현된 것처럼 수행되고, 결과는 그 정수 타입에서 type1로 변환돼요. *result에 할당된 값이 연산의 수학적 결과를 올바르게 표현하면 false를 돌려주고, 그렇지 않으면 true를 돌려줍니다. 이때 *result에 할당된 값은 수학적 결과를 *result의 폭에 맞춰 감싼(wrapped around) 값이에요.

매개변수

반환값

*result에 할당된 값이 덧셈의 수학적 결과를 올바르게 표현하면 false, 그렇지 않으면 true.

주의

type2와 type3는 "plain" char, bool, 비트 정밀 정수 타입, 열거형을 제외한 어떤 정수 타입이든 될 수 있고, 서로 같아도 돼요. *result는 "plain" char, bool, 비트 정밀 정수 타입, 열거형을 제외한 어떤 정수 타입의 수정 가능한 lvalue여야 합니다.

type2나 type3가 적절한 정수 타입이 아니거나, *result가 적절한 정수 타입의 수정 가능한 lvalue가 아니면 진단 메시지를 내도록 권장돼요.

예시

결과 타입의 폭에 따라 오버플로가 감지되는지를 보여 주는 예시예요.

#include <limits.h>
#include <stdckdint.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

const char *text(bool overflow)
{
    return overflow ? "Overflow" : "OK";
}

int main()
{
    uint8_t x;
    uint16_t y;
    uint16_t result_uint16;
    uint32_t result_uint32;
    bool overflow;

    x = 14;
    y = 28;
    overflow = ckd_add(&result_uint16, x, y);
    printf("%u + %u => %u (%s)\n", x, y, result_uint16, text(overflow));

    x = 14;
    y = UINT16_MAX;
    overflow = ckd_add(&result_uint16, x, y);
    printf("%u + %u => %u (%s)\n", x, y, result_uint16, text(overflow));

    x = 14;
    y = UINT16_MAX;
    overflow = ckd_add(&result_uint32, x, y);
    printf("%u + %u => %u (%s)\n", x, y, result_uint32, text(overflow));
}

출력:

14 + 28 => 42 (OK)
14 + 65535 => 13 (Overflow)
14 + 65535 => 65549 (OK)

14 + 65535를 uint16_t에 담으면 65549가 16비트 범위(0~65535)를 넘어서 13으로 감기고 오버플로가 보고돼요. 같은 계산을 uint32_t에 담으면 충분히 들어가서 65549 (OK)가 나오는 걸 볼 수 있어요. 이렇게 결과를 담을 타입의 폭이 오버플로 판정을 결정합니다.

더 알아보기

• ckd_sub — 검사되는 뺄셈 매크로 (C23).
• ckd_mul — 검사되는 곱셈 매크로 (C23).
• cppreference의 ckd_add 원문에서 표준 항목별 세부 규칙을 더 확인할 수 있어요.