x64 和 arm64 之间的隐式类型转换和不同行为

Question

在 arm64 上测试我的软件时，我遇到了一个奇怪的问题。

我写了一些代码来重现这个问题：

char c;
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= 255; i++)
{
   c = i;
   int a = c * 10;
   sum += a;
   std::cout << a << std::endl;
}

当我在 Windows（使用 Visual Studio 2017 构建）或 Ubuntu x64（gcc 9.3.0-17）上运行它时，我得到以下结果：

0
10
...
1260
1270
-1280
-1270
-20
-10
sum=-1280

如果我在 Ubuntu arm64 (gcc 9.3.0-17) 上运行相同的代码，我会得到不同的结果：

0
10
...
1260
1270
1280
1290
...
2540
2550
sum=326400

我不知道 arm64 上的 gcc 是否有一些额外的优化（使用 -O3），或者是否有一些我看不到的问题？ 关于如何解决这个问题的任何想法？

Answer 1

char数据类型可以是signed或unsigned 。 在前者的情况下（似乎是针对 x64 的情况）， c = i语句将导致for循环的^第129^次迭代（有signed char的最大值为 127）和它的值溢出正在分配的“环绕”为负值。

但是，当以 arm64 为目标时，您的编译器似乎使用unsigned char类型（范围为0到255 ），因此该语句中没有溢出，并且算术“按预期”进行。

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要确认（或以其他方式）上述诊断，只需检查不同构建环境中的CHAR_MAX常量（在<climits>头文件中定义）的值。

Answer 2

char由标准签名。
然而，ARM 几十年前决定默认不签名。

就这么简单。

Answer 3

char用 8 位表示，并有符号。 在第一位被解释为负数之后，您可以存储 0-127。 也许最好使用uint8_t或类似的代替char 。