¿Qué es un desbordamiento aritmético?
Un desbordamiento aritmético es una condición que ocurre en las computadoras, especialmente en el área de programación de computadoras, cuando un cálculo u operación produce un resultado demasiado grande para que el sistema de almacenamiento o el registro se maneje. El desbordamiento también puede referirse a la cantidad con el resultado dado excede la memoria designada para el almacenamiento. En algunos casos, el desbordamiento de los datos puede almacenarse en otra ubicación de almacenamiento de datos; En otros, puede hacer que un programa se bloquee, se ejecute lentamente o produce resultados inexactos. El desbordamiento aritmético no está restringido a las computadoras personales o comerciales completas, ya que las calculadoras de mano simples y los dispositivos de comunicación también tienen límites a la magnitud de los valores que pueden manejar.
Los programadores tienden a aprender métodos para tratar los errores de desbordamiento aritmético temprano en sus educaciones, ya que ellos tienden a ser errores de programación muy comunes para recibir. Hay muchos métodos diferentes para entregar el desbordamiento aritmético. El diseño del programa juega un papel muy importante; aEl programa bien diseñado que utiliza tipos y longitudes de datos consistentes y correctos no debe experimentar tales errores. Si se pone mucho cuidado para verificar el orden de las operaciones y mantener todo consistente, los errores de desbordamiento se pueden evitar por completo.
Otra forma de lidiar con los errores de desbordamiento aritmético es dividir las operaciones en pasos más pequeños. A menudo es más fácil para un sistema manejar operaciones simples y pequeñas que las operaciones complejas que involucran grandes números y cálculos excesivos. Cuando no es extremadamente importante que el número devuelto sea completamente preciso, a veces será suficiente escribir el programa de tal manera que notifique al usuario del error de desbordamiento, pero devuelve un valor de todos modos. La forma más común de manejar un error de desbordamiento aritmético es ignorarlo por completo. Si bien esto generalmente es inofensivo, puede dar resultados incorrectos y puede comprometer la utilidad yEficiencia del programa.
Ariane 5 Vuelo 501 ilustra claramente los peligros de los errores de desbordamiento aritmético. El vuelo fue la primera prueba del sistema europeo de lanzamiento de Ariane 5 prescindible, que reutilizó gran parte del código del antiguo sistema Ariane 4. Sin embargo, la aceleración del Ariane 5 fue significativamente mayor que la del Ariane 4, y la programación no fue adecuada para manejar los valores más grandes necesarios. Como tal, el cohete dejó su ruta de vuelo prevista 37 segundos después del lanzamiento y tuvo que ser destruido. Este simple error de programación costó cientos de millones de dólares estadounidenses.