如何调试这个C代码

Question

在网站上阅读一些问题时，我遇到了问题需要调试的问题

unsigned int a, b, c;
/* a and b are assume to have some values */
c = (a + b) / 2; // <- There is a bug in this st
What is the bug? and how you debug it?

一些答案说它可能导致溢出（c =（a + b）/ 2）。但真的没有得到它如何导致溢出？

Answer 1

如果a和b的总和大于UINT_MAX ，则a+b可能溢出， UINT_MAX是unsigned int的最大值。 例如，

unsigned a = 1;
unsigned b = UINT_MAX;

printf("%u\n", (a+b)/2);

打印0 。

如果要查找没有溢出的两个unsigned int的平均值，请执行

c = a/2 + b/2 + (a % 2 & b % 2);

（或(a%2 + b%2)/2 ，或(a%2 && b%2) ，或((a&1) & (b&1))等）

Answer 2

如果a和/或b非常大，则a + b可能超过无符号整数的最大大小（请参阅limits.h文件中的MAX_UINT ）。 这会导致溢出，因此结果是错误的。 例如，如果a和b都等于0x80000000，则结果在32位算术中为0，而不是预期的结果0x80000000。

要解决它，你可以使用这样的东西：

c = a/2 + b/2 + (a % 2 == 1 && b % 2 == 1);

如果您知道b大于a那么您可以使用这个稍微简单的版本：

c = a + (b - a) / 2;

阅读这篇文章，了解这个bug如何在可能流行的语言中出现在二进制搜索算法中的信息（尽管它讨论的是signed int而不是unsigned int ）：

• 额外，额外 - 阅读所有关于它：几乎所有二进制搜索和合并都是破碎的

Answer 3

正如其他人所说：

unsigned int a, b, c;
c = (a + b) / 2;

对于a和b某个值， a + b在unsigned int无法表示。

一个非常类似的情况导致标准Java二进制搜索实现（ binarySearch函数）中的一个着名的错误。

请参阅2006年着名的Joshua Blosh博客文章：

“额外，额外 - 阅读所有关于它：几乎所有的二进制搜索和合并都是破碎的” http://googleresearch.blogspot.com/2006/06/extra-extra-read-all-about-it-nearly.html

摘录：

错误在这一行：

6：int mid =（低+高）/ 2;

再向下：

那么修复bug的最佳方法是什么？ 这是一种方式：

6：int mid = low +（（high - low）/ 2）;

请注意，在Joshua帖子中， high >= low并且还使用了int对象，但Java将签名溢出视为包装。 在C签名中，整数溢出是未定义的行为和未签名的环绕。

Answer 4

如果a和b足够高以产生高于unsigned int可表示的最大值的a + b ，则可能导致溢出。

Answer 5

如果只在C中声明变量而不初始化它，则会得到一个不可预测的值 。 a和b可以是某些值，它们当前位于内存中的地址中。

您可以在Eclipse CDT中调试C代码
http://www.eclipse.org/cdt/

使用此IDE，您可以使用C anc C ++进行编程，它包含GDB调试器。
http://www.gnu.org/software/gdb/