补充数值运算陷阱

src/compiler/pitfalls/arithmetic-overflow.md

@@ -8,32 +8,35 @@ let v = x as u8;
 println!("{}", v)
 ```
 
-最终程序会输出`255`, 因此大家可能会下意识地就觉得算数操作在 Rust 中只会导致结果的不正确，并不会导致异常。但是实际上，如果是因为算术操作符导致的溢出，就会让整个程序 panic:
+最终程序会输出`255`, 因此大家可能会猜测算术溢出在 Rust 中也会只导致截断。但是实际上，如果在 debug 模式下运行，算术溢出会引发 panic:
 
 ```rust
+#[allow(arithmetic_overflow)] // 阻止编译器在编译时发现问题
 fn main() {
     let x: u8 = 10;
-
     let v = x + u8::MAX;
     println!("{}", v)
 }
 ```
 
-输出结果如下:
+而在 release 模式下为了最大化性能，编译器不会插入算术溢出检查，所以不会导致 panic，而是变成[二补数](https://stackoverflow.com/a/60238510/19171888)。
 
-```console
-thread 'main' panicked at 'attempt to add with overflow', src/main.rs:5:13
-```
+如何理解这种拧巴的行为？为了处理算术溢出，Rust 的基本运算实则以下关联函数：
 
-那么当我们确实有这种需求时，该如何做呢？可以使用 Rust 提供的`checked_xxx`系列方法：
+- `wrapping_xxx`：正常时返回数值，溢出时回到值域的另一端（`MAX+1=MIN`, `MIN-1=MAX`）
+- `check_xxx`：正常时返回`Some(x)`，溢出时返回`None`
+- `unchecked_xxx`：正常时返回数值，溢出时 UB，不安全
+- `saturating_xxx`：正常时返回数值，溢出时定在值域边缘（`MAX+1=MAX`, `MIN-1=MIN`）
+- `overflowing_xxx`：正常时返回`(x, false)`，溢出时返回`(wrapped(x), true)`
+- `strict_xxx`：正常时返回数值，溢出时 panic
 
-```rust
-fn main() {
-    let x: u8 = 10;
+特别地，除以`0`在任何情况下都会被检查。
 
-    let v = x.checked_add(u8::MAX).unwrap_or(0);
-    println!("{}", v)
-}
+运算符的默认行为在 debug 模式下是`strict_xxx`，release 模式下是`wrapping`。想在 release 模式下也默认到`strict_xxx`，可以在`Cargo.toml`加上：
+
+```toml
+[profile.release]
+overflow-checks = true
 ```
 
 也许你会觉得本章内容其实算不上什么陷阱，但是在实际项目快速迭代中，越是不起眼的地方越是容易出错：
@@ -59,11 +62,12 @@ pub fn working_items_per_minute(speed: u8) -> u32 {
 }
 ```
 
-上述代码中，`speed * cph`就会直接 panic:
+上述代码在 debug 模式下`speed * cph`就会直接 panic:
 
 ```console
 thread 'main' panicked at 'attempt to multiply with overflow', src/main.rs:10:18
 ```
 
-是不是还藏的挺隐蔽的？因此大家在 Rust 中做数学运算时，要多留一个心眼，免得上了生产才发现问题所在。或者，你也可以做好单元测试:)
+release 模式下则输出`72.9`。
 
+是不是还藏的挺隐蔽的？因此大家在 Rust 中做数学运算时，要多留一个心眼，免得上了生产才发现问题。或者直接打开`overflow-checks`直接 panic。