溢出 int 时 cin 的意外行为

Question

全部，我这里有一些我无法解释其行为的代码。它发布在下面。我查看了 Why does integer overflow cause errors with C++ iostreams?，但它并没有真正回答我的问题。

#include <iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int main()
{
    int x;
    scanf("%d", &x);
    cout << "Value of x = " << x << endl;
    cin >> x;
    cout << "Failure Detected = " << cin.fail() << endl;
    cout << "Value of x = " << x << endl;
    return 0;
}

所以，我希望这段代码做的是读入一个整数，打印出该整数的值，读入另一个整数（进入同一个变量），然后打印出该整数。如果我输入 7 和 2，那么它会按预期工作。但是，如果我为第一个和第二个输入都输入 2^31（溢出整数），那么第一个输出将显示 "Value of x = -2147483648"，第二个输出将显示 "Value of x = 2147483647"。 cin.fail() 也将 return 为真。 cin 对输入做了什么？我认为如果 cin.fail() 为真，那么 x 的值应该不受影响。如果不受影响，我希望 x 的值会正常溢出（就像 scanf 那样）。这里的 cin 是怎么回事？为什么将值限制为整数最大值？

提前致谢！

Answer 1

您的 scanf：C++ 中溢出有符号整数类型的行为是 未定义。推测引擎盖下发生的事情是毫无意义的。 "Overflow as normal"特别没有意义。
您的 cin：C++03 之前的版本，如果无法容纳输入，x 将不会更改。因此，后续 cout 的行为将是 undefined 因为您将读回未初始化的变量。从 C++03 开始，如果超出范围，x 的上限（或下限）为最大（或最小）值。这就是你的第二种情况。

Answer 2

在 C++98 中，当输入失败时变量没有改变。如果您尝试输入未初始化的变量，这是一个缺点。

例如：

int a;
cin >> a;
cout << a;    // UB if input failed!

在以后的标准中，当输入超出该范围时，变量将设置为可能的最大值或最小值。

对于 operator>>(int& val)，标准表示 [istream.formatted.arithmetic]:

The conversion occurs as if performed by the following code fragment (using the same notation as for the preceding code fragment):

typedef num_get<charT,istreambuf_iterator<charT,traits> > numget;
iostate err = ios_base::goodbit;
long lval;
use_facet<numget>(loc).get(*this, 0, *this, err, lval);
if (lval < numeric_limits<int>::min()) {
  err |= ios_base::failbit;
  val = numeric_limits<int>::min();
} else if (numeric_limits<int>::max() < lval) {
  err |= ios_base::failbit;
  val = numeric_limits<int>::max();
} else
  val = static_cast<int>(lval);
setstate(err);

溢出 int 时 cin 的意外行为

Unexpected behavior from cin when overflowing int

c++

overflow

cin