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我在 Windows 7 机器上使用 Visual Studio 2012,当尝试运行以下代码片段(使用 x64 模式下的默认 VC11 C++ 编译器编译)时,断言失败,这意味着永远不会进入内部循环:

void loopTest1()
{
    const unsigned int k = 1;

    for (int m=0; m<3; ++m)
    {
        int acc = 0;

        for (int n=m-k; n<=m+k; ++n)
        {
            if (n<0 || n>=3) continue;

            ++acc;
        }

        assert (acc>0);

        cout << "acc: " << acc << endl;
    }
}

现在我改变内循环的结束条件:

void loopTest2()
{
    const unsigned int k = 1;

    for (int m=0; m<3; ++m)
    {
        int acc = 0;

        int l = m+k; // this line was added
        for (int n=m-k; n<=l; ++n) // m+k was replaced by l
        {
            if (n<0 || n>=3) continue;

            ++acc;
        }

        assert (acc>0);

        cout << "acc: " << acc << endl;
    }
}

然后我得到正确的结果:

acc: 2
acc: 3
acc: 2

当我用 const unsigned int k硬编码的 1 替换它时,它也可以工作:

void loopTest3()
{
    //const unsigned int k = 1;

    for (int m=0; m<3; ++m)
    {
        int acc = 0;

        for (int n=m-1; n<=m+1; ++n) //replaced k with 1
        {
            if (n<0 || n>=3) continue;

            ++acc;
        }

        assert (acc>0);

        cout << "acc: " << acc << endl;
    }
}

编译器是否执行了一些错误的优化?或者有什么具体原因,为什么第一种情况的行为至少是出乎意料的?

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int m将被提升为unsigned int. 在第一个循环中,这意味着m-k等于 -1 作为无符号值,这是最大的无符号值并且明显大于m+kn比较时,它被提升)。为了正确看待它,您最终将n成为 -1 的无符号表示和m+k1。当然,当您将无符号 -1 存储到有符号整数中时,它会溢出并且在技术上是未定义的行为。它最有可能保持其 -1 表示,然后被提升回最大无符号值。

以下是第一次迭代的总结:

迭代1:
m: 0
k: 1u
n=mk: -1u = max uint, 存入有符号整数
m+k: 1u
n<=m+k --> max uint <= 1u

在您的第二个示例中,n与另一个有符号整数相比时不会提升,它会比较两个有符号整数。在你的第三个中,没有什么是未签名的。

于 2013-05-24T13:38:15.863 回答