Avoiding unsigned overflow during multiplications using a max limit – how to define the limit value?

I need to compute recursively an integer number represented by an unsigned int down a tree.
Each node is associated with an integer value calculated recursively by multiplying the numbers of its children. The leaves have each a non-calculated static number, each being > 0.

The problem is frequent overflows. Actually, I am not interested when the result is a high number. I am OK if the result I obtain just tell me the value is > SOME_BIG_VALUE for instance (I don’t need the real value in such a case).

My idea is to use the value 0 (otherwise never used) as a convention for any “high number” and

//when multiplying a and b each being <= SOME_BIG_VALUE, there is no overflow
unsigned c = a*b; 
// add a check 
if (c > SOME_BIG_VALUE)
   c = 0;

What is the cleanest way to define SOME_BIG_VALUE with its highest possible value for avoiding overflow ?

I consider using the definition :

#DEFINE SOME_BIG_VALUE unsigned(sqrt(UINT_MAX));

But it looks kind of dirty, isn’t it ?

I know that in most case, unsigned are represented by 32 or 64 bits but I am not sure it is guaranteed. If it is I can check in which configuration we are and create define SOME_BIG_VALUE respectively to 2^16-1 ou 2^32-1.

9

Avoiding unsigned overflow a * b

Many approaches involve finding the square root of UINT_MAX or UINT_MAX + 1.

OP’s sqrt test

This is certainly reasonable when the ((unsigned) sqrt(UINT_MAX)) is somehow coded to only evaluate once.

// Somewhat convoluted.
#define SOME_BIG_VALUE ((unsigned) sqrt(UINT_MAX))
static unsigned big_value = 0;
if (big_value == 0) {
  big_value = SOME_BIG_VALUE;
}
if (a > big_value || b > big_value) {
  // Potential overflow
}

A more pedantic approach could use:

#define SOME_BIG_VALUE ((unsigned) sqrt((UINT_MAX/2 + 1)*2.0) - 1) so the sqrt() is more likely exact as (UINT_MAX/2 + 1)*2.0 is a exact floating point power-of-2, the number of value bits in unsigned is very commonly even and even weak quality sqrt() get the root of even power-of-2 exactly right.

Bit width test

#define UINT_BITS (sizeof(unsigned)*CHAR_BITS)
#define SOME_BIG_VALUE ((1u << (UINT_BITS/2)) - 1)
if (a > SOME_BIG_VALUE || b > SOME_BIG_VALUE) {
  // Potential overflow
}

There are ways to handle an odd sizeof(unsigned)*CHAR_BITS or unsigned with padding (see below), yet the above works for common implementations.

Bit width UINT_MAX (even if unsigned has padding):

// /a/4589384/2410359  
/* Number of value bits in inttype_MAX, or in any (1<<k)-1 where 0 <= k < 2040 */  
#define IMAX_BITS(m) ((m)/((m)%255+1) / 255%255*8 + 7-86/((m)%255+12))
// Value bit width of UINT_MAX (handles padded types).
#define UINT_BITS IMAX_BITS(UINT_MAX)

C2X has UINT_WIDTH for the value-bit-width.

Run time check

if (a > 0 && b > UINT_MAX/a) {
  // a * b will overflow.
}

Wider math

#if ULLONG_MAX/UINT_MAX > UINT_MAX
  unsigned long long prod = a;
  prod *= b;
  if (prod > UINT_MAX) {
    // Overflow
 

2

If your compiler supports an overflow-checking builtin you should use that: __builtin_umul_overflow in GCC and Clang; check the documentation for other compilers.

unsigned c; 
if (__builtin_umul_overflow(a, b, &c)) {
    c = 0;
}

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật