SafeInt 클래스

정수 오버플로를 방지할 수 있도록 정수 기본 형식을 확장하고 다양한 형식의 정수 비교를 허용합니다.

구문

template<typename T, typename E = _SAFEINT_DEFAULT_ERROR_POLICY>
class SafeInt;

매개 변수

T
SafeInt로 대체되는 정수 또는 부울 매개 변수의 형식입니다.

E
오류 처리 정책을 정의하는 열거형 데이터 형식입니다.

U
보조 피연산자에 대한 정수 또는 부울 매개 변수의 형식입니다.

rhs
[in] 여러 독립 실행형 함수에서 연산자의 오른쪽에 있는 값을 나타내는 입력 매개 변수입니다.

i
[in] 여러 독립 실행형 함수에서 연산자의 오른쪽에 있는 값을 나타내는 입력 매개 변수입니다.

bits
[in] 여러 독립 실행형 함수에서 연산자의 오른쪽에 있는 값을 나타내는 입력 매개 변수입니다.

멤버

공용 생성자

할당 연산자

캐스팅 연산자

비교 연산자

산술 연산자

논리 연산자

설명

SafeInt 클래스는 수학 연산에서 정수 오버플로를 방지합니다. 예를 들어 두 개의 8비트 정수를 더한다고 가정합니다. 첫 번째 정수의 값은 200이고, 두 번째 정수의 값은 100입니다. 올바른 수학 연산은 200 + 100 = 300입니다. 그러나 8비트 정수 제한으로 인해 상위 비트는 손실되고, 컴파일러에서 44(300 - 2⁸)가 결과로 반환됩니다. 이 수학 수식을 사용하는 모든 연산에서 예기치 않은 동작이 생성됩니다.

SafeInt 클래스는 산술 오버플로가 발생하는지 여부 또는 코드에서 0으로 나누기를 시도하는지 여부를 확인합니다. 두 경우 모두, 클래스에서 오류 처리기를 호출하여 잠재적인 문제를 프로그램에 경고합니다.

이 클래스를 사용하여 SafeInt 개체인 서로 다른 두 형식의 정수를 비교할 수도 있습니다. 일반적으로 비교를 수행할 때는 먼저 숫자를 동일한 형식으로 변환해야 합니다. 한 숫자를 다른 형식으로 캐스팅할 때 데이터 손실이 없는지 확인해야 하는 경우도 많습니다.

이 항목의 연산자 표에는 SafeInt 클래스에서 지원하는 수학 연산자와 비교 연산자가 나와 있습니다. 대부분의 수학 연산자는 T 형식의 SafeInt 개체를 반환합니다.

SafeInt와 정수 형식 간의 비교 작업은 양쪽으로 모두 수행할 수 있습니다. 예를 들어 SafeInt<int>(x) < y와 y> SafeInt<int>(x)는 둘 다 유효하며 동일한 결과를 반환합니다.

많은 이진 연산자는 두 가지 SafeInt 형식을 사용할 수 없습니다. 이러한 예로 & 연산자가 있습니다. SafeInt<T, E> & int 는 지원되지만 SafeInt<T, E> & SafeInt<U, E> 지원되지 않습니다. 두 번째 식의 경우 컴파일러에서 반환할 매개 변수 형식을 알 수 없습니다. 이 문제에 대한 한 가지 솔루션은 두 번째 매개 변수를 기본 형식으로 다시 캐스팅하는 것입니다. 이 작업은 같은 매개 변수를 사용하여 SafeInt<T, E> & (U)SafeInt<U, E>로 수행할 수 있습니다.

시프트 연산자의 경우 템플릿 형식의 비트보다 많은 비트를 이동하면 ASSERT 예외가 throw됩니다. 릴리스 모드에서는 아무 변화도 없습니다. 반환 형식이 원래 형식과 같은 시프트 연산자의 경우 두 형식의 SafeInt 매개 변수를 함께 사용할 수 있습니다. 연산자의 오른쪽에 있는 숫자는 이동할 비트 수만 나타냅니다.

SafeInt 개체와 논리적 비교를 수행하는 경우 비교는 엄격하게 산술입니다. 예를 들어 다음 식이 있다고 가정합니다.

• SafeInt<uint>((uint)~0) > -1

• ((uint)~0) > -1

첫 번째 문은 로 true확인되지만 두 번째 문은 .로 false확인됩니다. 0의 비트 부정 연산은 0xFFFFFFFF입니다. 두 번째 문에서 기본 비교 연산자는 0xFFFFFFFF와 0xFFFFFFFF를 비교하고 두 값이 같다고 간주합니다. SafeInt 클래스의 비교 연산자는 첫 번째 매개 변수는 부호가 없지만 두 번째 매개 변수는 음수임을 인식합니다. 따라서 비트 표현은 동일하지만, SafeInt 논리 연산자에서 부호 없는 정수가 -1보다 크다고 인식합니다.

SafeInt 클래스와 ?: 3개로 구성된 연산자를 함께 사용할 때는 주의하세요. 다음 코드 줄이 있다고 가정합니다.

Int x = flag ? SafeInt<unsigned int>(y) : -1;

컴파일러에서 이 코드를 다음과 같이 변환합니다.

Int x = flag ? SafeInt<unsigned int>(y) : SafeInt<unsigned int>(-1);

flag가 false이면, 컴파일러는 x에 값 -1을 할당하는 대신 예외를 throw합니다. 따라서 이 동작을 방지하려면 다음과 같은 올바른 코드 줄을 사용해야 합니다.

Int x = flag ? (int) SafeInt<unsigned int>(y) : -1;

T 및 U에 부울 형식, 문자 형식 또는 정수 형식을 할당할 수 있습니다. 정수 형식은 부호 있는 형식이나 부호 없는 형식으로, 8비트에서 64비트의 임의 크기일 수 있습니다.

E는 SafeInt에서 사용하는 오류 처리 메커니즘입니다. SafeInt 라이브러리와 함께 두 가지 오류 처리 메커니즘이 제공됩니다. 기본 정책은 SafeIntErrorPolicy_SafeIntException으로, 오류가 발생하면 SafeIntException 클래스 예외가 throw됩니다. 다른 정책은 SafeIntErrorPolicy_InvalidParameter로, 오류가 발생하면 프로그램을 중지합니다.

오류 정책을 사용자 지정하는 두 가지 옵션이 있습니다. 첫 번째 옵션은 SafeInt를 만들 때 E 매개 변수를 설정하는 것입니다. 하나의 SafeInt에 대해서만 오류 처리 정책을 변경하려는 경우 이 옵션을 사용합니다. 다른 옵션은 SafeInt 라이브러리를 포함하기 전에 _SAFEINT_DEFAULT_ERROR_POLICY를 사용자 지정 오류 처리 클래스로 정의하는 것입니다. 코드의 모든 SafeInt 클래스 인스턴스에 대해 기본 오류 처리 정책을 변경하려는 경우 이 옵션을 사용합니다.

상속 계층 구조

SafeInt

요구 사항

헤더: SafeInt.hpp

예시

#include "SafeInt.hpp" // set path to your clone of the SafeInt GitHub repo (https://github.com/dcleblanc/SafeInt)

int main()
{
    int divisor = 3;
    int dividend = 6;
    int result;

    bool success = SafeDivide(dividend, divisor, result); // result = 2
    success = SafeDivide(dividend, 0, result); // expect fail. result isn't modified.
}

네임스페이스: 없음

SafeInt::SafeInt

SafeInt 개체를 생성합니다.

SafeInt() throw

SafeInt (const T& i) throw ()

SafeInt (bool b) throw ()

template <typename U>
SafeInt (const SafeInt <U, E>& u)

I template <typename U>
SafeInt (const U& i)

매개 변수

i
[in] 새로운 SafeInt 개체의 값입니다. 생성자에 따라 T 또는 U 형식의 매개 변수여야 합니다.

b
[in] 새로운 SafeInt 개체의 부울 값입니다.

u
[in] U 형식의 SafeInt입니다. 새로운 SafeInt 개체는 u와 동일한 값을 갖지만 T 형식입니다.

U 에 저장된 데이터의 형식입니다 SafeInt. 부울, 문자 또는 정수 형식일 수 있습니다. 정수 형식인 경우 부호 있거나 부호 없는 형식이며 8비트에서 64비트 사이일 수 있습니다.

설명

생성자 i 또는 u의 입력 매개 변수는 부울, 문자 또는 정수 형식이어야 합니다. 다른 유형의 매개 변수인 경우 클래스는 SafeInt 잘못된 입력 매개 변수를 나타내기 위해 static_assert 호출합니다.

템플릿 형식 U를 사용하는 생성자는 입력 매개 변수를 T에 지정된 형식으로 자동 변환합니다. SafeInt 클래스에서 데이터 손실 없이 데이터를 변환합니다. 데이터 손실 없이 데이터를 형식 T 으로 변환할 수 없는 경우 오류 처리기에 E 보고합니다.

부울 매개 변수에서 SafeInt를 만드는 경우 값을 즉시 초기화해야 합니다. 코드를 SafeInt<bool> sb;사용하여 생성할 SafeInt 수 없습니다. 이렇게 하면 컴파일 오류가 생성됩니다.