Фрагмент вы прислали обрезанным, но очевидно ключевая проблемa — умножение int на int при значении близком к INT_MAX. Рассмотрим типичную завершённую форму и разберём, что с ней может пойти не так:

Пример $восстановленный$:
int f$intx$ { return x * x; }
int main$void$ {
int a = INT_MAX;
int b = f$a$;
printf("%d\n", b);
return 0;
}

1) Почему это опасно $неопределённоеповедение$

В стандарте C переполнение знаковых целых типов $signedint$ — неопределённое поведение. Выражение x * x при x == INT_MAX даёт значение, превышающее диапазон int, это signed overflow → UB.UB означает: стандарт не накладывает никаких требований на результат — программа может печатать «ожидаемое» значение $какеслибыбылодвоичноедополнение$, может печатать другой результат, может аварийно завершиться, может вести себя по-разному при разных уровнях оптимизации или компиляторах.

2) Какие оптимизации компилятор может использовать и как это даёт «неожиданные» результаты

Константное свёртывание: если аргумент известен на этапе компиляции, компилятор может вычислить x*x на этапе компиляции. При этом разные компиляторы/версии/флаги могут по-разному обращаться с переполнением при вычислениях на этапе компиляции $некоторыеэмулируютwrap-around,другие—могутсчитать,чтотакогослучаянебудетиоптимизироватьисходяизэтого$.Рессоциация/перестановка и удаление кода: поскольку переполнение — UB, компилятор может предположить, что переполнения не происходит, и использовать это допущение при оптимизациях $например,упрощатьвыражения,удалятьветви,считатьнекоторыеусловиявсегдаистинными/ложными$.Устранение «ненужных» вычислений: если UB делает предпосылки, компилятор может убрать или изменить вычисления так, что поведение программы изменится по сравнению с интерактивным ожиданием.Итог: одна и та же исходная программа может дать разные результаты при -O0 и -O2, у GCC и Clang и т. д.

3) Как сделать код корректным по стандарту $вариантыисправления$ Выбор зависит от цели $хотителивыматематическикорректныйквадрат,хотитеmodulo-обёртку,илипростоизбежатьUB$:

Если нужен точный результат, увеличьте тип перед умножением:
include include include

long long f_ll$intx$ { return $longlong$x * x; }

int main$void$ {
int a = INT_MAX;
long long r = f_ll$a$;
printf("%lld\n", r);
return 0;
}

Если хотите результат по модулю 2^N $wrap-around$, используйте unsigned:
unsigned int f_u$unsignedintx$ { return x * x; }
$Операциисunsignedопределеныкакарифметикапомодулю2^{w}idth.$

Если хотите возвращать int, но предотвратить переполнение — проверяйте заранее:

include include include

int f_checked$intx,int<em>ok$ {
long long r = $longlong$x x;
if (r > INT_MAX) { ok = 0; return 0; }
ok = 1;
return $int$r;
}

Воспользуйтесь встроенными средствами компилятора для проверки переполнений:
if defined$<strong>GNUC</strong>$

int res;
if (__builtin_mul_overflow(x, x, &res)) { / обработка переполнения / }

endif

4) Дополнительные рекомендации

Всегда включайте нужные заголовки: , , .Не полагайтесь на то, что поведение “работает” на вашей машине из‑за двухкомплементного представления; это не гарантия по стандарту.Если вы контролируете только результат в типе int и хотите, чтобы он был корректен в смысле стандарта, нужно либо предотвращать переполнение, либо использовать unsigned или более широкий тип.

Краткая суть: x*x для x == INT_MAX — это signed overflow → UB. Избегайте UB, увеличив тип перед умножением, сделав проверку переполнения или переключившись на unsigned, если вам нужен wrap-around.