整数オーバーフローとは何ですか？
整数オーバーフローとは、特定のコンピューターデータタイプで、適用可能な範囲の終わりに達したときに、符号が正から負に、またはその逆に切り替わる現象を指します。 コンピューターの範囲では、整数データ型には循環範囲があり、範囲の一方の端に到達すると、すぐに範囲のもう一方の端に移動します。 これは整数オーバーフローとも呼ばれます。
符号付き整数は、-2 31〜（2 31 ）-1の値の範囲を保持できます。この整数は（-2 31 ）-1の値を持つことはできません。 むしろ、次の番号は、その範囲のもう一方の端にあります：（2 31-1 ）。 範囲の終わりでの負から正への変化は、整数オーバーフローの例です。 同様に、整数の値を2 31にすることはできません。 代わりに、この値はその範囲のもう一方の端に切り替わり、-2 31になります。
このオーバーフローは、プログラミング中に重大な結果をもたらします。 配列は、整数型が許可する数だけインデックスを持つことができ、負のインデックスはカウントしません。 整数型が許可するよりも大きい配列をプログラマが作成しようとすると、整数オーバーフローが負のインデックスをもたらすため、重大なメモリエラーが発生する可能性があります。 これは、C ++など、配列の明示的な境界チェックを持たない言語では特に危険です。
整数オーバーフローが発生すると、バッファオーバーフロー、ヒープオーバーフロー、スタックバッファオーバーフローなど、関連する種類のオーバーフローが発生する可能性があります。 これらのすべての場合において、整数オーバーフローは、それらの構造が保持できるよりも多くのデータでメモリ構造を圧倒するように作用します。 単純なプログラムでは、これらのオーバーフローは、無効な読み取りまたは無効な書き込みエラーを引き起こす以上のことはほとんどしません。 ただし、ハッカーがこの問題を操作すると、より深刻な問題を引き起こす可能性のあるメモリエラーが発生する可能性があります。
ほとんどの単純なプログラムでは、整数オーバーフローは大きな問題ではありません。 整数型の制限は十分に大きいため、大量のデータが一度に処理されない限り、オーバーフローの問題は発生しません。 場合によっては、カウンタをインクリメントする場合のように、より大きな範囲でより大きなデータ型を使用することにより、オーバーフローを軽減できます。 理論上、より大きなデータ型は最終的に同じオーバーフローの問題に直面する可能性がありますが、データ型の範囲が大きくなるにつれて、そうする可能性は小さくなります。 各整数データ型の範囲は、次に小さいサイズの少なくとも2倍のサイズであるため、追加のデータのための十分なスペースがあります。