Che cos'è un overflow aritmetico?
Un overflow aritmetico è una condizione che si verifica nei computer, specialmente nell'area della programmazione del computer, quando un calcolo o un'operazione produce un risultato che è troppo grande per essere gestito dal sistema di archiviazione o dal registro. L'overflow può anche fare riferimento alla quantità con il risultato dato che supera la memoria designata per l'archiviazione. In alcuni casi, l'overflow dei dati può essere archiviato in un'altra posizione di archiviazione dei dati; in altri, può causare l'arresto anomalo di un programma, l'esecuzione lenta o risultati non accurati. L'overflow aritmetico non è limitato a computer completamente personali o aziendali, poiché anche semplici calcolatori e dispositivi di comunicazione portatili hanno limiti all'entità dei valori che possono gestire.
I programmatori tendono a imparare i metodi per gestire gli errori di overflow aritmetico nelle prime fasi della loro istruzione, in quanto tendono ad essere errori di programmazione molto comuni da ricevere. Esistono molti metodi diversi per la gestione dell'overflow aritmetico. La progettazione del programma svolge un ruolo molto importante; un programma ben progettato che utilizza tipi di dati e lunghezze coerenti e corretti non dovrebbe presentare tali errori. Se si presta molta attenzione alla verifica dell'ordine delle operazioni e alla coerenza di tutto, gli errori di overflow possono essere completamente evitati.
Un altro modo per gestire gli errori di overflow aritmetico è quello di suddividere le operazioni in passaggi più piccoli. Spesso è più facile per un sistema gestire operazioni semplici e di piccole dimensioni rispetto a operazioni complesse che comportano numeri elevati e calcoli eccessivi. Quando non è estremamente importante che il numero restituito sia completamente accurato, a volte sarà sufficiente scrivere il programma in modo tale da avvisare l'utente dell'errore di overflow ma restituire comunque un valore. Il modo più comune per gestire un errore di overflow aritmetico è ignorarlo completamente. Sebbene ciò sia generalmente innocuo, può dare risultati errati e compromettere l'utilità e l'efficienza del programma.
Il volo 501 di Ariane 5 illustra chiaramente i pericoli degli errori di overflow aritmetici. Il volo è stato il primo test del sistema di lancio sacrificabile europeo Ariane 5, che ha riutilizzato gran parte del codice del vecchio sistema Ariane 4. L'accelerazione di Ariane 5 era, tuttavia, significativamente maggiore di quella di Ariane 4 e la programmazione non era adeguata per gestire i valori maggiori necessari. Pertanto, il razzo ha lasciato la rotta di volo prevista 37 secondi dopo il lancio e ha dovuto essere distrutto. Questo semplice errore di programmazione è costato centinaia di milioni di dollari USA.