gcc/testsuite/g++.dg/cpp0x/constexpr-arith-overflow.C

   1 // PR c++/70507 - integer overflow builtins not constant expressions
   2 // { dg-do compile { target c++11 } }
   3
   4 #define SCHAR_MAX    __SCHAR_MAX__
   5 #define SHRT_MAX     __SHRT_MAX__
   6 #define INT_MAX      __INT_MAX__
   7 #define LONG_MAX     __LONG_MAX__
   8 #define LLONG_MAX    __LONG_LONG_MAX__
   9
  10 #define SCHAR_MIN    (-__SCHAR_MAX__ - 1)
  11 #define SHRT_MIN     (-__SHRT_MAX__ - 1)
  12 #define INT_MIN      (-__INT_MAX__ - 1)
  13 #define LONG_MIN     (-__LONG_MAX__ - 1)
  14 #define LLONG_MIN    (-__LONG_LONG_MAX__ - 1)
  15
  16 #define UCHAR_MAX    (SCHAR_MAX * 2U + 1)
  17 #define USHRT_MAX    (SHRT_MAX * 2U + 1)
  18 #define UINT_MAX     (INT_MAX * 2U + 1)
  19 #define ULONG_MAX    (LONG_MAX * 2LU + 1)
  20 #define ULLONG_MAX   (LLONG_MAX * 2LLU + 1)
  21
  22 #define USCHAR_MIN   (-__USCHAR_MAX__ - 1)
  23 #define USHRT_MIN    (-__USHRT_MAX__ - 1)
  24 #define UINT_MIN     (-__UINT_MAX__ - 1)
  25 #define ULONG_MIN    (-__ULONG_MAX__ - 1)
  26 #define ULLONG_MIN   (-__ULONG_LONG_MAX__ - 1)
  27
  28 #define Assert(expr) static_assert ((expr), #expr)
  29
  30 #if __cplusplus >= 201402L
  31 template <class T>
  32 constexpr T add (T x, T y, T z = T ())
  33 {
  34   return __builtin_add_overflow (x, y, &z) ? 0 : z;
  35 }
  36
  37 template <class T>
  38 constexpr T sub (T x, T y, T z = T ())
  39 {
  40   return __builtin_sub_overflow (x, y, &z) ? 0 : z;
  41 }
  42
  43 template <class T>
  44 constexpr T mul (T x, T y, T z = T ())
  45 {
  46   return __builtin_mul_overflow (x, y, &z) ? 0 : z;
  47 }
  48
  49 #define TEST_ADD(T, x, y, z) Assert (z == add<T>(x, y))
  50 #define TEST_SUB(T, x, y, z) Assert (z == sub<T>(x, y))
  51 #define TEST_MUL(T, x, y, z) Assert (z == mul<T>(x, y))
  52 #else
  53 #define TEST_ADD(T, x, y, z) Assert (true)
  54 #define TEST_SUB(T, x, y, z) Assert (true)
  55 #define TEST_MUL(T, x, y, z) Assert (true)
  56 #endif
  57
  58
  59 TEST_ADD (signed char,  0,         0,         0);
  60 TEST_ADD (signed char,  0,         SCHAR_MAX, SCHAR_MAX);
  61 TEST_ADD (signed char,  1,         SCHAR_MAX, 0);           // overflow
  62 TEST_ADD (signed char,  SCHAR_MAX, SCHAR_MAX, 0);           // overflow
  63 TEST_ADD (signed char,  0,         SCHAR_MIN, SCHAR_MIN);
  64 TEST_ADD (signed char, -1,         SCHAR_MIN, 0);           // overflow
  65
  66 TEST_ADD (short,        0,         0,         0);
  67 TEST_ADD (short,        0,         SHRT_MAX,  SHRT_MAX);
  68 TEST_ADD (short,        1,         SHRT_MAX,  0);           // overflow
  69 TEST_ADD (short,        SHRT_MAX,  SHRT_MAX,  0);           // overflow
  70 TEST_ADD (short,        0,         SHRT_MIN,  SHRT_MIN);
  71 TEST_ADD (short,       -1,         SHRT_MIN,  0);           // overflow
  72 TEST_ADD (short,        SHRT_MIN,  SHRT_MIN,  0);           // overflow
  73
  74 TEST_ADD (int,          0,         0,         0);
  75 TEST_ADD (int,          0,         INT_MAX,   INT_MAX);
  76 TEST_ADD (int,          1,         INT_MAX,   0);           // overflow
  77 TEST_ADD (int,          INT_MAX,   INT_MAX,   0);           // overflow
  78 TEST_ADD (int,          0,         INT_MIN,   INT_MIN);
  79 TEST_ADD (int,         -1,         INT_MIN,   0);           // overflow
  80 TEST_ADD (int,          INT_MIN,   INT_MIN,   0);           // overflow
  81
  82 TEST_ADD (long,         0,         0,         0);
  83 TEST_ADD (long,         0,         LONG_MAX,  LONG_MAX);
  84 TEST_ADD (long,         1,         LONG_MAX,  0);           // overflow
  85 TEST_ADD (long,         LONG_MAX,  LONG_MAX,  0);           // overflow
  86 TEST_ADD (long,         0,         LONG_MIN,  LONG_MIN);
  87 TEST_ADD (long,        -1,         LONG_MIN,  0);           // overflow
  88 TEST_ADD (long,         LONG_MIN,  LONG_MIN,  0);           // overflow
  89
  90 TEST_ADD (long long,    0,         0,          0);
  91 TEST_ADD (long long,    0,         LLONG_MAX,  LLONG_MAX);
  92 TEST_ADD (long long,    1,         LLONG_MAX,  0);          // overflow
  93 TEST_ADD (long long,    LLONG_MAX, LLONG_MAX,  0);          // overflow
  94 TEST_ADD (long long,    0,         LLONG_MIN,  LLONG_MIN);
  95 TEST_ADD (long long,   -1,         LLONG_MIN,  0);          // overflow
  96 TEST_ADD (long long,    LLONG_MIN, LLONG_MIN,  0);          // overflow
  97
  98 TEST_ADD (unsigned char,  0,         0,         0);
  99 TEST_ADD (unsigned char,  0,         UCHAR_MAX, UCHAR_MAX);
 100 TEST_ADD (unsigned char,  1,         UCHAR_MAX, 0);         // overflow
 101
 102 TEST_ADD (unsigned char,  UCHAR_MAX, UCHAR_MAX, 0);         // overflow
 103 TEST_ADD (unsigned short, 0,         0,          0);
 104 TEST_ADD (unsigned short, 0,         USHRT_MAX,  USHRT_MAX);
 105 TEST_ADD (unsigned short, 1,         USHRT_MAX,  0);        // overflow
 106 TEST_ADD (unsigned short, USHRT_MAX, USHRT_MAX,  0);        // overflow
 107
 108 TEST_ADD (unsigned,       0,         0,          0);
 109 TEST_ADD (unsigned,       0,         UINT_MAX,   UINT_MAX);
 110 TEST_ADD (unsigned,       1,         UINT_MAX,   0);        // overflow
 111 TEST_ADD (unsigned,       UINT_MAX,  UINT_MAX,   0);        // overflow
 112
 113 TEST_ADD (unsigned long,  0,         0,         0);
 114 TEST_ADD (unsigned long,  0,         ULONG_MAX, ULONG_MAX);
 115 TEST_ADD (unsigned long,  1,         ULONG_MAX, 0);         // overflow
 116 TEST_ADD (unsigned long,  ULONG_MAX, ULONG_MAX, 0);         // overflow
 117
 118 TEST_ADD (unsigned long long,  0,          0,          0);
 119 TEST_ADD (unsigned long long,  0,          ULLONG_MAX, ULLONG_MAX);
 120 TEST_ADD (unsigned long long,  1,          ULLONG_MAX, 0);  // overflow
 121 TEST_ADD (unsigned long long,  ULLONG_MAX, ULLONG_MAX, 0);  // overflow
 122
 123
 124 // Make sure the built-ins are accepted in the following contexts
 125 // where constant expressions are required and that they return
 126 // the expected overflow value.
 127
 128 namespace Enum {
 129
 130 enum Add {
 131   a0 = __builtin_add_overflow_p (      1, 1, 0),
 132   a1 = __builtin_add_overflow_p (INT_MAX, 1, 0)
 133 };
 134
 135 Assert (a0 == 0);
 136 Assert (a1 == 1);
 137
 138 enum Sub {
 139   s0 = __builtin_sub_overflow_p (      1, 1, 0),
 140   s1 = __builtin_sub_overflow_p (INT_MIN, 1, 0)
 141 };
 142
 143 Assert (s0 == 0);
 144 Assert (s1 == 1);
 145
 146 enum Mul {
 147   m0 = __builtin_add_overflow_p (      1,       1, 0),
 148   m1 = __builtin_add_overflow_p (INT_MAX, INT_MAX, 0)
 149 };
 150
 151 Assert (m0 == 0);
 152 Assert (m1 == 1);
 153
 154 }   // namespace Enum
 155
 156 namespace TemplateArg {
 157
 158 template <class T, class U, class V,
 159           T x, U y, bool v, bool z = __builtin_add_overflow_p (x, y, V ())>
 160 struct Add {
 161   Assert (z == v);
 162 };
 163
 164 template <class T, class U, class V,
 165           T x, U y, bool v, bool z = __builtin_sub_overflow_p (x, y, V ())>
 166 struct Sub {
 167   Assert (z == v);
 168 };
 169
 170 template <class T, class U, class V,
 171           T x, U y, bool v, bool z = __builtin_mul_overflow_p (x, y, V ())>
 172 struct Mul {
 173   Assert (z == v);
 174 };
 175
 176 template struct Add<int, int, int,  1,       1, false>;
 177 template struct Add<int, int, int,  1, INT_MAX, true>;
 178
 179 template struct Sub<int, int, int,  1,       1, false>;
 180 template struct Sub<int, int, int, -2, INT_MAX, true>;
 181
 182 template struct Mul<int, int, int,  1,               1, false>;
 183 template struct Mul<int, int, int,  2, INT_MAX / 2 + 1, true>;
 184
 185 }   // namespace TemplateArg
 186
 187 #if __cplusplus >= 201402L
 188
 189 namespace Initializer {
 190
 191 struct Result {
 192   int res;
 193   bool vflow;
 194 };
 195
 196 constexpr Result
 197 add_vflow (int a, int b)
 198 {
 199 #if 1
 200   Result res = { a + b, __builtin_add_overflow_p (a, b, int ()) };
 201 #else
 202   // The following fails to compile because of c++/71391 - error
 203   // on aggregate initialization with side-effects in a constexpr
 204   // function
 205   int c = 0;
 206   Result res = { 0, __builtin_add_overflow (a, b, &c) };
 207   res.c = c;
 208 #endif
 209   return res;
 210 }
 211
 212 constexpr Result sum = add_vflow (123, 456);
 213 Assert (sum.res == 123 + 456);
 214 Assert (!sum.vflow);
 215
 216 }   // namespace Initializer
 217
 218 #endif   // __cplusplus >= 201402L