有符号整数溢出（严格来说，没有“无符号整数溢出”之类的东西）表示未定义的行为。这意味着任何事情都可能发生，并且讨论为什么在C ++规则下会发生什么没有意义。
C ++ 11草案N3337：§5.4：1
如果在表达式的求值过程中，未在数学上定义结果或该类型的结果不在可表示的值范围内，则表示行为未定义。[注意：大多数现有的C ++实现都忽略整数溢出。除以零的处理，使用零除数形成余数，并且所有浮点异常在机器之间均不同，通常可以通过库函数进行调整。—尾注]
使用编译的代码g++ -O3会发出警告（即使没有-Wall）
a.cpp: In function 'int main()':
a.cpp:11:18: warning: iteration 3u invokes undefined behavior [-Waggressive-loop-optimizations]
std::cout << i*1000000000 << std::endl;
^
a.cpp:9:2: note: containing loop
for (int i = 0; i < 4; ++i)
^
我们可以分析程序正在执行的唯一方法是读取生成的汇编代码。
这是完整的程序集清单：
.file "a.cpp"
.section .text$_ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc,"x"
.linkonce discard
.align 2
LCOLDB0:
LHOTB0:
.align 2
.p2align 4,,15
.globl __ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc
.def __ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc; .scl 2; .type 32; .endef
__ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc:
LFB860:
.cfi_startproc
movzbl 4(%esp), %eax
ret $4
.cfi_endproc
LFE860:
LCOLDE0:
LHOTE0:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDB1:
.text
LHOTB1:
.p2align 4,,15
.def ___tcf_0; .scl 3; .type 32; .endef
___tcf_0:
LFB1091:
.cfi_startproc
movl $__ZStL8__ioinit, %ecx
jmp __ZNSt8ios_base4InitD1Ev
.cfi_endproc
LFE1091:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDE1:
.text
LHOTE1:
.def ___main; .scl 2; .type 32; .endef
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDB2:
.section .text.startup,"x"
LHOTB2:
.p2align 4,,15
.globl _main
.def _main; .scl 2; .type 32; .endef
_main:
LFB1084:
.cfi_startproc
leal 4(%esp), %ecx
.cfi_def_cfa 1, 0
andl $-16, %esp
pushl -4(%ecx)
pushl %ebp
.cfi_escape 0x10,0x5,0x2,0x75,0
movl %esp, %ebp
pushl %edi
pushl %esi
pushl %ebx
pushl %ecx
.cfi_escape 0xf,0x3,0x75,0x70,0x6
.cfi_escape 0x10,0x7,0x2,0x75,0x7c
.cfi_escape 0x10,0x6,0x2,0x75,0x78
.cfi_escape 0x10,0x3,0x2,0x75,0x74
xorl %edi, %edi
subl $24, %esp
call ___main
L4:
movl %edi, (%esp)
movl $__ZSt4cout, %ecx
call __ZNSolsEi
movl %eax, %esi
movl (%eax), %eax
subl $4, %esp
movl -12(%eax), %eax
movl 124(%esi,%eax), %ebx
testl %ebx, %ebx
je L15
cmpb $0, 28(%ebx)
je L5
movsbl 39(%ebx), %eax
L6:
movl %esi, %ecx
movl %eax, (%esp)
addl $1000000000, %edi
call __ZNSo3putEc
subl $4, %esp
movl %eax, %ecx
call __ZNSo5flushEv
jmp L4
.p2align 4,,10
L5:
movl %ebx, %ecx
call __ZNKSt5ctypeIcE13_M_widen_initEv
movl (%ebx), %eax
movl 24(%eax), %edx
movl $10, %eax
cmpl $__ZNKSt5ctypeIcE8do_widenEc, %edx
je L6
movl $10, (%esp)
movl %ebx, %ecx
call *%edx
movsbl %al, %eax
pushl %edx
jmp L6
L15:
call __ZSt16__throw_bad_castv
.cfi_endproc
LFE1084:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDE2:
.section .text.startup,"x"
LHOTE2:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDB3:
.section .text.startup,"x"
LHOTB3:
.p2align 4,,15
.def __GLOBAL__sub_I_main; .scl 3; .type 32; .endef
__GLOBAL__sub_I_main:
LFB1092:
.cfi_startproc
subl $28, %esp
.cfi_def_cfa_offset 32
movl $__ZStL8__ioinit, %ecx
call __ZNSt8ios_base4InitC1Ev
movl $___tcf_0, (%esp)
call _atexit
addl $28, %esp
.cfi_def_cfa_offset 4
ret
.cfi_endproc
LFE1092:
.section .text.unlikely,"x"
LCOLDE3:
.section .text.startup,"x"
LHOTE3:
.section .ctors,"w"
.align 4
.long __GLOBAL__sub_I_main
.lcomm __ZStL8__ioinit,1,1
.ident "GCC: (i686-posix-dwarf-rev1, Built by MinGW-W64 project) 4.9.0"
.def __ZNSt8ios_base4InitD1Ev; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSolsEi; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSo3putEc; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSo5flushEv; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNKSt5ctypeIcE13_M_widen_initEv; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZSt16__throw_bad_castv; .scl 2; .type 32; .endef
.def __ZNSt8ios_base4InitC1Ev; .scl 2; .type 32; .endef
.def _atexit; .scl 2; .type 32; .endef
我什至几乎看不懂汇编，但即使我也能看到这addl $1000000000, %edi行。结果代码看起来更像
for(int i = 0; /* nothing, that is - infinite loop */; i += 1000000000)
std::cout << i << std::endl;
@TC的评论：
我怀疑它是这样的：（1）因为i任何大于2的值的迭代都具有未定义的行为->（2）我们可以假设i <= 2出于优化目的->（3）循环条件始终为true->（4 ）进行了优化，变成了无限循环。
给我一个主意，将OP代码的汇编代码与以下代码的汇编代码进行比较，并且没有未定义的行为。
#include <iostream>
int main()
{
// changed the termination condition
for (int i = 0; i < 3; ++i)
std::cout << i*1000000000 << std::endl;
}
并且，实际上，正确的代码具有终止条件。
; ...snip...
L6:
mov ecx, edi
mov DWORD PTR [esp], eax
add esi, 1000000000
call __ZNSo3putEc
sub esp, 4
mov ecx, eax
call __ZNSo5flushEv
cmp esi, -1294967296 // here it is
jne L7
lea esp, [ebp-16]
xor eax, eax
pop ecx
; ...snip...
天哪，这是完全不明显的！这不公平！我要求大火审判！
处理它，您编写了错误的代码，您应该感到难过。承担后果。
...，或者，适当地使用更好的诊断程序和调试工具-这就是它们的作用：
启用所有警告
-Wall是gcc选项，可启用所有有用的警告而不会出现误报。这是您应始终使用的最低要求。- gcc还有许多其他警告选项，但是未启用
-Wall它们，因为它们可能会警告误报
- 不幸的是，Visual C ++在提供有用警告的能力方面落后于其他人。至少在默认情况下，IDE会启用某些功能。
使用调试标志进行调试
- 对于整数溢出会
-ftrapv在溢出时捕获程序，
- 锵编译器非常适合这样的：
-fcatch-undefined-behavior抓住了很多不确定的行为实例（注："a lot of" != "all of them"）
我有一个不是由我编写的程序的意大利面烂摊子，明天需要发货！帮助!!!!!! 111oneone
使用gcc -fwrapv
该选项指示编译器假定使用二进制补码表示法进行加，减，乘的有符号算术溢出。
1-该规则不适用于“无符号整数溢出”，如第3.9.1.4节所述：
声明为无符号的无符号整数应服从2 n的算术定律，其中n是该特定整数大小的值表示形式中的位数。
并且例如UINT_MAX + 1通过数学模2 n的数学规则来定义