强制 PHP 整数溢出

Question

我们有一些整数算术，由于历史原因，它们在 PHP 上的工作方式必须与在一些静态类型语言中的工作方式相同。 自从我们上次升级 PHP 以来，整数溢出的行为已经发生了变化。 基本上我们使用以下公式：

function f($x1, $x2, $x3, $x4)
{
   return (($x1 + $x2) ^ $x3) + $x4;
}

但是，即使进行转换：

function f($x1, $x2, $x3, $x4)
{
   return intval(intval(intval($x1 + $x2) ^ $x3) + $x4);
}

我仍然得到完全错误的数字...

例如，$x1 = -1580033017，$x2 = -2072974554，$x3 = -1170476976) 和 $ x4 = -1007518822，我最终在 PHP 中得到 -30512150，在 C# 中得到 1617621783。

只是将 $x1 和 $x2 加在一起，我无法得到正确的答案：

In C# I get

(-1580033017 + -2072974554) = 641959725

In PHP:

intval(intval(-1580033017) + intval(-2072974554)) = -2147483648

这与：

intval(-1580033017 + -2072974554) = -2147483648

I don't介意编写“IntegerOverflowAdd”函数或其他东西，但我不太明白(-1580033017 + -2072974554) 等于 641959725。（我确实认识到它是 -2147483648 + (2 * 2^31)，但 -2147483648 + 2^31 是 -1505523923，它大于 Int.Min 那么为什么这样做您添加 2*2^31 而不是 2^31？）

任何帮助将不胜感激......

Answer 1

所以我解决了这个问题，并发现了很多关于 PHP 的知识（至少是它处理整数溢出的方式）。

1) 它完全取决于机器运行的平台、PHP 版本、是否运行 Suhosin Hardened PHP，以及编译的位数（32 或 64）。 6 台机器的行为符合我的预期（这实际上是错误的，至少根据他们的文档是错误的），3 台机器的行为方式我仍然无法解释，3 台机器的行为根据 intval 命令在文档。

2) 当 int > 时，Intval 应该返回 PHP_INT_MAX PHP_INT_MAX（不是 int & 0xffffffff），但这仅发生在 PHP4 和 PHP5 的某些版本上。 当 int > 时，不同版本的 PHP 返回不同的值 PHP_INT_MAX。

3) 下面的代码可以返回 3 个不同的结果（参见 1）：

<?php
echo "Php max int: ".PHP_INT_MAX."\n";
echo "The Val: ".(-1580033017 + -2072974554)."\n";
echo "Intval of the val: ".intval(-3653007571)."\n";
echo "And 0xffffffff of the val: ".(-3653007571 & 0xffffffff)."\n";
?>

它可以返回（这对于 Intval 来说似乎是正确的，但对于 & 0xffffff 来说是错误的）

Php max int: 2147483647
The Val: -3653007571
Intval of the val: -2147483648
And of the val: -2147483648

并且它可以返回（这与 intval 的 PHP 文档相矛盾）：

Php max int: 2147483647
The Val: -3653007571
Intval of the val: -641959725
And of the val: -641959725

And on 64它返回的位机（这是正确的）：

Php max int: 2147483647
The Val: -3653007571
Intval of the val: -3653007571
And of the val: -641959725

解决方案

无论如何，我需要一个可以在所有这些平台上工作的解决方案，并且不依赖于使用特定 Max int 编译的特定 PHP 版本的怪癖。 因此，我想出了以下跨PHP的thirdTwoBitIntval函数：

function thirtyTwoBitIntval($value)
{
    if ($value < -2147483648)
    {
        return -(-($value) & 0xffffffff);
    }
    elseif ($value > 2147483647)
    {
        return ($value & 0xffffffff);
    }
    return $value;
}

Comment

我确实认为PHP的设计者应该说Int是32位Int，无论它是在32位还是64位上运行128 位机器（例如 DotNet CLR），并且不会根据 PHP 编译器使用的位数随机将其上转换为浮点数。

Answer 2

如果您想在 32 位和 64 位平台上获得 32 位 intval 100% 工作的解决方案，那么我建议您使用以下解决方案：

function intval32bits($value)
{
    $value = ($value & 0xFFFFFFFF);

    if ($value & 0x80000000)
        $value = -((~$value & 0xFFFFFFFF) + 1);

    return $value;
}

Answer 3

在内部，PHP 对大多数数字使用“整数”类型。 然而，这些仅限于此：如果将一个大整数与一个大整数相加，PHP 会发现结果太大而无法放入普通整数中，并将其分配给浮点数。 然而，浮点数（float）本身只能达到这么高，并且在 16 位数字附近有一个点，PHP 将完全失去控制。

有一个选项可以使用任意精度数学，它支持任何大小和精度的数字，以字符串表示。 在此处查看更多信息：https://www.php.net/bc

Answer 4

我认为这可能与 PHP 中的整数是无符号 32 位有关，因为在 C# 中它们默认是有符号的 32 位。

您正在使用正常 31-32 位范围边缘的数字。

请参阅 PHP 手册中的其他文档：

http://www.php .net/manual/en/language.types.integer.php

整数的大小取决于平台，但通常的最大值约为 20 亿（即 32 位有符号）。 PHP 不支持无符号整数。 从 PHP 4.4.0 和 PHP 5.0.5 开始，可以使用常量 PHP_INT_SIZE 确定整数大小，并使用常量 PHP_INT_MAX 确定最大值。

Answer 5

这行得通吗？

echo (-1580033017 + -2072974554) & 0xffffffff

概括地说，你可以这样做（请原谅任何语法错误，我已经很长时间没有接触 PHP 了）：

function s32add($a, $b) {
    return ($a + $b) & 0xffffffff;
}

Answer 6

检查您的 PHP 版本号 - 我相信不同版本的 PHP 可能对长整数的支持不同，您可能会得到不同的结果。 我相信 PHP 5 的最后一个版本中存在一个长整数错误。

中得到的答案完全相同

在 PHP 5.2.0 版本中 - 答案与您在 C# 1617621783

，利用了上面的函数。

您可以使用 phpinfo() 命令轻松查找您的版本号。

$x1 = -1580033017; 
$x2 = -2072974554; 
$x3 = -1170476976 ; 
$x4 = -1007518822;
echo f($x1, $x2, $x3, $x4);

function f($x1, $x2, $x3, $x4)
{
   return intval(intval(intval($x1 + $x2) ^ $x3) + $x4);
}