Un overflow aritmetico è una condizione che si verifica nei computer, specialmente nell’area della programmazione di computer, quando un calcolo o un’operazione produce un risultato troppo grande per essere gestito dal sistema di archiviazione o dal registro. L’overflow può anche riferirsi alla quantità che con il risultato dato supera la memoria designata per l’archiviazione. In alcuni casi, l’overflow di 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 produrre risultati imprecisi. L’overflow aritmetico non è limitato ai computer personali o aziendali completi, poiché anche semplici calcolatrici portatili e dispositivi di comunicazione hanno limiti alla grandezza dei valori che possono gestire.
I programmatori tendono ad apprendere i metodi per affrontare gli errori di overflow aritmetico all’inizio della loro istruzione, poiché tendono ad essere errori di programmazione molto comuni da ricevere. Esistono molti metodi diversi per gestire l’overflow aritmetico. Il design del programma gioca un ruolo molto importante; un programma ben progettato che utilizza tipi di dati e lunghezze coerenti e corretti non dovrebbe riscontrare tali errori. Se viene posta grande cura nel controllare l’ordine delle operazioni e mantenere tutto coerente, gli errori di overflow possono essere completamente evitati.
Un altro modo per gestire gli errori di overflow aritmetico è suddividere le operazioni in passaggi più piccoli. Spesso è più facile per un sistema gestire operazioni semplici e piccole rispetto a operazioni complesse che coinvolgono grandi numeri e calcoli eccessivi. Quando non è estremamente importante che il numero restituito sia completamente preciso, a volte sarà sufficiente scrivere il programma in modo tale che comunichi all’utente l’errore di overflow ma restituisca comunque un valore. Il modo più comune per gestire un errore di overflow aritmetico è ignorarlo completamente. Sebbene questo sia solitamente innocuo, può dare risultati errati e può compromettere l’utilità e l’efficienza del programma.
Il volo Ariane 5 501 illustra chiaramente i pericoli degli errori di overflow aritmetico. Il volo è stato il primo test del sistema di lancio consumabile europeo Ariane 5, che ha riutilizzato gran parte del codice del vecchio sistema Ariane 4. L’accelerazione dell’Ariane 5 era, tuttavia, significativamente maggiore di quella dell’Ariane 4, e la programmazione non era adeguata a gestire i maggiori valori necessari. Pertanto, il razzo ha lasciato la sua traiettoria 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.