Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
홈페이지
첨부 파일
 

음수의 음수는 여전히 음수가 되는 수(절대값이 음수인 수)

저도 잊고 지내던 코드에서, 어느날 버그 리포트가 들어왔습니다. 오늘은 그 버그와 관련된 이야기를 해보겠습니다. ^^

재현은 다음과 같이 간단하게 할 수 있습니다.

// Visual C++
#include "stdafx.h"

int main()
{
    char n = 0x80; // 0x80 == -128
    printf("%d\n", n);

    if (n < 0)
    {
        // n = abs(n);로 해도 마찬가지
        // n = n * -1;로 해도 마찬가지
        n = -n; 
        printf("Passed\n");
    }

    printf("%d\n", n);
    return 0;
}

출력 결과는 다음과 같습니다.

-128
Passed
-128

음수인 경우 양수로 바꾸려고 했는데 그 결과가 다시 음수가 되었습니다. 원인은 간단합니다. 2의 보수 표현에서 1바이트가 표현 가능한 수의 범위는 -128 ~ 127이기 때문에 -128에 대한 양수 표현이 불가능한 것입니다. 실제로 0x80에 대해 2의 보수를 어느 방향으로 적용해도 같은 숫자가 나오는 것을 확인할 수 있습니다.

n == 0x80 == 1000_0000

1000_0000
-       1
---------
0111_1111
==> 1의 보수
1000_0000

1000_0000
==> 1의 보수
0111_1111
+       1
---------
1000_0000

이 문제를 해결하려면 비트 수를 늘려야만 합니다.

#include "stdafx.h"

int main()
{
    char n = 0x80;
    short shortN = n;
    printf("%d\n", shortN);

    if (shortN < 0)
    {
        shortN = -shortN;
        printf("Passed\n");
    }

    printf("%d\n", shortN);
}

당연하지만, 이 현상은 숫자형 타입의 바이트 범위(char, short, int, __int64)마다 나타나게 됩니다.

-128
Passed
-128

-32768
Passed
-32768

-2147483648
Passed
-2147483648

-9223372036854775808
Passed
-9223372036854775808




참고로 C#의 경우에도 역시 2의 보수를 사용하므로 마찬가지 문제를 갖습니다. (즉, 특정 언어만의 문제가 아니라 2의 보수 표현을 채택한 모든 언어에서 발생할 수 있는 현상입니다.)

{
    int n = int.MinValue;

    Console.WriteLine(n);

    if (n < 0)
    {
        n = -n;
        Console.WriteLine("Passed");
    }

    Console.WriteLine(n);
}

/*
출력 결과:

-2147483648
Passed
-2147483648
*/

대신 Math.Abs를 이용하는 경우 Overflow 예외를 발생시켜 줍니다.

int n = int.MinValue;
n = Math.Abs(n); // Unhandled Exception: System.OverflowException: Negating the minimum value of a twos complement number is invalid.

또한, 명시적으로 checked 영역으로 지정하면 마찬가지로 System.OverflowException 예외가 발생하지만 약간 메시지의 내용이 다릅니다.

checked
{
    int n = int.MinValue;
    n = -n; // Unhandled Exception: System.OverflowException: Arithmetic operation resulted in an overflow.
}




재미있는 것은, 예전에 다음과 같은 글을 쓴 적이 있는데요.

C++ 숫자형 값이 범위를 벗어나는 경우의 출력 사례 모음
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/1660

위의 질문에서 "의문 1"에 대한 답변을 했음에도 불구하고 ^^; 저 역시 이와 관련된 버그를 낸 것입니다. 다시 한번 경각심을 갖는 의미에서, 이 글을 기록으로 남깁니다. ^^




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]





[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/8/2018 ]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer@outlook.com

비밀번호

댓글 쓴 사람
 




... 31  32  33  34  35  36  37  38  [39]  40  41  42  43  44  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11243정성태7/10/20173732.NET Framework: 666. dotnet.exe - 윈도우 운영체제에서의 .NET Core 버전 찾기 규칙
11242정성태7/8/20174070제니퍼 .NET: 27. 제니퍼 닷넷 적용 사례 (7) - 노후된 스토리지 장비로 인한 웹 서비스 Hang (멈춤) 현상
11241정성태7/8/20173667오류 유형: 406. Xamarin 빌드 에러 XA5209, APT0000
11240정성태7/7/20175995.NET Framework: 665. ClickOnce를 웹 브라우저를 이용하지 않고 쿼리 문자열을 전달하면서 실행하는 방법 [3]파일 다운로드1
11239정성태7/6/20175502.NET Framework: 664. Protocol Handler - 웹 브라우저에서 데스크탑 응용 프로그램을 실행하는 방법파일 다운로드1
11238정성태7/6/20175057오류 유형: 405. NT 서비스 시작 시 "Error 1067: The process terminated unexpectedly." 오류 발생
11237정성태7/5/20174791.NET Framework: 663. C# - PDB 파일 경로를 PE 파일로부터 얻는 방법파일 다운로드1
11236정성태7/4/20175169.NET Framework: 662. C# - VHD/VHDX 가상 디스크를 마운트하지 않고 파일을 복사하는 방법파일 다운로드1
11235정성태6/29/20175529Math: 20. Matlab/Octave로 Gram-Schmidt 정규 직교 집합 구하는 방법
11234정성태6/29/20173508오류 유형: 404. SharePoint 2013 설치 과정에서 "The username is invalid The account must be a valid domain account" 오류 발생
11233정성태6/28/20173608오류 유형: 403. SharePoint Server 2013을 Windows Server 2016에 설치할 때 .NET 4.5 설치 오류 발생
11232정성태6/28/20173836Windows: 144. Windows Server 2016에 Windows Identity Extensions을 설치하는 방법
11231정성태6/28/20174769디버깅 기술: 86. windbg 의 mscordacwks DLL 로드 문제 - 세 번째 이야기 [1]
11230정성태6/28/20173879제니퍼 .NET: 26. 제니퍼 닷넷 적용 사례 (6) - 잦은 Recycle 문제
11229정성태6/27/20173840오류 유형: 402. Windows Server Backup 관리 콘솔이 없어진 경우
11228정성태6/26/20174131개발 환경 구성: 320. Visual Basic .NET 프로젝트에서 내장 Manifest 자원을 EXE 파일로부터 제거하는 방법파일 다운로드1
11227정성태6/19/20178151개발 환경 구성: 319. windbg에서 python 스크립트 실행하는 방법 - pykd [5]
11226정성태6/19/20174382오류 유형: 401. Microsoft Edge를 실행했는데 입력 반응이 없는 경우
11225정성태6/19/20174235오류 유형: 400. Outlook - The required file ExSec32.dll cannot be found in your path. Install Microsoft Outlook again.
11224정성태6/13/20174133.NET Framework: 661. Json.NET의 DeserializeObject 수행 시 속성 이름을 동적으로 바꾸는 방법파일 다운로드1
11223정성태8/2/20173744개발 환경 구성: 318. WCF Service Application과 WCFTestClient.exe
11222정성태6/10/20175178오류 유형: 399. WCF - A property with the name 'UriTemplateMatchResults' already exists.파일 다운로드1
11221정성태6/10/20174019오류 유형: 398. Fakes - Assembly 'Jennifer5.Fakes' with identity '[...].Fakes, [...]' uses '[...]' which has a higher version than referenced assembly '[...]' with identity '[...]'
11220정성태6/10/20175388.NET Framework: 660. Shallow Copy와 Deep Copy파일 다운로드2
11219정성태6/7/20174611.NET Framework: 659. 닷넷 - TypeForwardedFrom / TypeForwardedTo 특성의 사용법
11218정성태6/1/20175929개발 환경 구성: 317. Hyper-V 내의 VM에서 다시 Hyper-V를 설치: Nested Virtualization
... 31  32  33  34  35  36  37  38  [39]  40  41  42  43  44  45  ...