Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
오버플로우와 언더플로우 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 24594
글쓴 사람
농상
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(연관된 글이 2개 있습니다.)

'시작하세요! C# 7.1 프로그래밍'으로 공부하고 있습니다.
277쪽 연산 범위 확인 부분을 공부하고 있는 중에 '데이터가 상한값을 넘어 하한값으로 돌아가는 것을 오버플로라고 하고, 반대의 현상을 언더플로라고 한다.'라고 적혀있습니다.
컴퓨터 구조에 대해서 공부할 때 '최상위 부호비트의 자리올림이 발생할 때 오버플로우'라고 배웠습니다.
그렇기 때문에 정수값이 MaxValue일 때 +1을 하고 저장하여 MinValue가 될 때, MinValue일 때 -1을 하고 저장하여 MaxValue가 될 때 모두 산술 오버플로우인 것으로 배운 것이죠.
산술 언더플로우는 소수를 표현함에 있어서, 0과 매우 정밀하게 근접한 값을 표현하려다 결국 표현하지 못하고 결국 0으로 표현하는 것이라고 배웠습니다.
실제로 checked를 사용해서 MinValue에서 -1을 했을 때 System.OverflowException이 발생했습니다.
소수의 경우 MaxValue에서 아무리 큰 값을 더해도 오버플로우를 검출할 수는 없었지만 소수가 표현할 수 있는 가장 작은 양수값인 Epsilon에 아주 작은 수를 빼서 0으로 출력하게끔 만들기도 했습니다.
소수가 0으로 출력되는 경우는 checked를 사용해도 예외를 던지지 않았으므로 오버플로우인지 언더플로우인지 알 수 없었습니다.

이번에는 제가 구현한 코드입니다.
public static void Main()
{
    float f = float.Epsilon; // float이 표현 가능한 최소한의 양수

    checked
    {
        f -= (float)0.000000000000000000000000000000000000000000001; // 매우 작은 양수 값을 빼서 더 정밀한 값을 저장
    }                             // 더 정밀한 값을 표현하지 못하지만 예외가 발생하지 않는다.
    Console.WriteLine(f); // 표현을 못해서 0으로 표현

    sbyte sb = -128; // sbyte가 표현 가능한 최소값

    checked
    {
        sb -= 1; // OverflowException 발생
    }

    Console.WriteLine(sb);
}

컴퓨터 구조 책에도 오버플로우는 덧셈 연산을 했을 때 발생하는 오버플로우와 뺄셈 연산을 했을 때 발생하는 오버플로우 두가지 상황을 설명하고 있습니다.
실수에서는 오버플로우와 언더플로우 모두 발생할 수 있으며, 음수 Epsilon에서 아주 정밀한 값을 더하여 0이 되는 현상을 음수 언더플로우, 양수 Epsilon에서 아주 정밀한 값을 빼서 0이되는 현상을 양수 언더플로우라고 설명하고 있습니다.
적어도 정수의 경우 MinValue에서 -1을 하여 MaxValue로 변하는 경우도 오버플로우라고 적혀야 하지 않나 생각합니다.
그리고 소수의 오버플로우를 검출하는 방법도 궁금합니다.


[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 7/26/2018]


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댓글 작성자
 



2018-07-26 11시03분
좋은 의견 감사드립니다. 한 번도 고민해 본 적이 없는 사항이었는데 말씀해 주신 내용 덕분에 제대로 파악할 수 있게 되었습니다. 우선, 말씀해 주신 사항이 모두 맞지만 옵션에서의 underflow는 단순히 MinValue - 1일 때의 상황에서 발생하는 것을 언급한다고 생각합니다. 일단 이에 대해서는 마이크로소프트 측에 이슈를 넣었으니 그것이 진행되는 상황을 보고 향후 판단을 해도 될 것 같습니다.

관련해서 다음의 글로 별도로 정리했으니 참고하세요. (아래에도 적었지만, 닷넷에서 부동 소수점 연산에서의 오버플로우는 예외로 발생하지 않습니다.)

C# 컴파일 옵션 - Check for arithmetic overflow/underflow
; http://www.sysnet.pe.kr/2/0/11629
정성태
2018-07-26 11시14분
그래도, 노트 형식으로 적어두는 것이 좋겠다 싶어 정오표에 내용을 추가했습니다.

도서: 시작하세요! C# 7.1 프로그래밍: 기본 문법부터 실전 예제까지
; http://www.sysnet.pe.kr/2/0/11265

다음 인쇄 본부터는 말씀해 주신 내용을 적용해 나갈 것입니다.
정성태

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NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
146안연준4/14/200512244컴포넌트 안에 컴포넌트 삽입? 헐 ! -_-;;
147정성태4/14/200511075    답변글 [답변]: 컴포넌트 안에 컴포넌트 삽입? 헐 ! -_-;;
148안연준4/15/200511505        답변글 [답변]: [답변]: 컴포넌트 안에 컴포넌트 삽입? 헐 ! -_-;; [2]
142김용국4/13/200511328SmartClient 방식에서 이미지(바이너리)파일을 DataBased에 저장하기위한 방안에 대한 문의
143정성태4/14/200511142    답변글 [답변]: SmartClient 방식에서 이미지(바이너리)파일을 DataBased에 저장하기위한 방안에 대한 문의
141김종욱4/12/200511464웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다
144정성태4/14/200511009    답변글 [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다
149김종욱4/15/200510899        답변글 [답변]: [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다 [1]
150정성태4/15/200511063            답변글 [답변]: [답변]: [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다 [1]
151김종욱4/16/200511414                답변글 [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다
152정성태4/16/200511098                    답변글 [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다
153김종욱4/18/200512890                        답변글 [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다
154정성태4/18/200512063                            답변글 [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: 웹하드 시스템을 ACTIVEX 로 짜고 있습니다 [3]
140안연준4/11/200510827Smart Client 에서 오프라인 글 중...의문점
145정성태4/14/200510647    답변글 [답변]: Smart Client 에서 오프라인 글 중...의문점 [1]
134김용국4/6/200515321c# .Net 에 대한 문의좀 ^^ [WinForm 에서 UserControl로 작성된 폼을 호출하려는데....]
135정성태4/6/200513365    답변글 [답변]: c# .Net 에 대한 문의좀 ^^ [WinForm 에서 UserControl로 작성된 폼을 호출하려는데....]
136김용국4/6/200512192        답변글 [답변]: [답변]: c# .Net 에 대한 문의좀 ^^ [WinForm 에서 UserControl로 작성된 폼을 호출하려는데....]
137정성태4/7/200511261            답변글 [답변]: [답변]: [답변]: c# .Net 에 대한 문의좀 ^^ [WinForm 에서 UserControl로 작성된 폼을 호출하려는데....]
138김용국4/7/200510205                답변글 [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: c# .Net 에 대한 문의좀 ^^ [WinForm 에서 UserControl로 작성된 폼을 호출하려는데....]
139김용국4/11/200510853                    답변글 잘 해결 되었습니다... 감사합니다 [한줄답변]
129김용국3/31/200512070SmartClient 배포와 관련해서 무엇이 빠졌는지 좀 알려주시면 감사하겠습니다....!파일 다운로드2
130정성태3/31/200510865    답변글 [답변]: SmartClient 배포와 관련해서 무엇이 빠졌는지 좀 알려주시면 감사하겠습니다....!
131김용국4/1/200510378        답변글 [답변]: [답변]: SmartClient 배포와 관련해서 무엇이 빠졌는지 좀 알려주시면 감사하겠습니다....!
132정성태4/1/200510490            답변글 [답변]: [답변]: [답변]: SmartClient 배포와 관련해서 무엇이 빠졌는지 좀 알려주시면 감사하겠습니다....!
133김용국4/1/200510705                답변글 [답변]: [답변]: [답변]: [답변]: SmartClient 배포와 관련해서 무엇이 빠졌는지 좀 알려주시면 감사하겠습니다....!
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