比较有符号和无符号整数是否安全？

Question

在此代码示例中使用int代替std::size_t

std::vector<int> v {1,2,3,4};
for(int i = 0; i < v.size(); i++)
{
  std::cout << v[i] << " ";
}

编译器生成以下警告：

warning: comparison between signed and unsigned integer expressions

然而，程序按预期运行并输出：

1 2 3 4

我也经常在我正在进行的项目中注意到这些警告，这些项目已经在生产中运行了多年，而那些警告从未导致客户方出现任何问题。由于显然这些程序在比较有符号和无符号整数方面没有问题，我想问：

• 在适用的情况下始终使用无符号有符号整数是否有任何好处，性能或安全性？
• 在什么情况下，如果有的话，比较有符号和无符号整数会导致错误或意外行为吗？
• 如果没有充分的理由担心这些警告，是否有任何历史原因，为什么这些信息过去对开发人员有用？

Answer 1

将unsigned与signed 进行比较会出现严重问题，例如

std::string( "Bah" ).size() < -5

......永远都是真的。

这就是你收到警告的原因，但编制者在分配的时间框架内并不够聪明，看看任何特定的比较都是安全的。

现在提到你的要点问题。

  

“在任何情况下始终使用无符号有符号整数是否有任何好处，性能或安全性？

是的，为了正确，避免UB。 但是，“适用”是你做位数事情的地方。对于数字，总是更喜欢有符号整数或浮点类型。

  

“在什么情况下（如果有的话）比较有符号和无符号整数会导致错误或意外行为？

当涉及无符号环绕时，通常通过隐式提升操作数从signed到unsigned。

  

“如果没有充分的理由担心这些警告，是否有任何历史原因，为什么这些信息过去对开发人员有用？

不适用。

Answer 2

在您开始比较负数之前，这是安全的。

  

无符号整数可以保持正常int的两倍，但不能保持   负值。