两条逻辑上相同的 C 指令给出不同的结果

Question

编辑：答案是，对有符号值的按位运算会做一些奇怪的事情！

在调试过程中，我注意到一个奇怪的差异，我将其翻译成下面一个易于阅读的示例。

在我看来，var1 和 var2 应该是相同的：在调试器上仔细检查之后，似乎 var1 和 var2 在第一次迭代中是相同的，但在第二次迭代中是不同的。我在尝试将“var2”的表达式转换为程序集时发现了这个错误，并注意到我的逻辑翻译（我用“var1”显示）给出了不同的结果。对我来说，“var1”的计算与“var2”的复杂表达式的相同解开 - 我哪里出错了？

这是使用 Visual Community 2019、x64、调试编译的。

// x is an unsigned char, equivalent to the length of the string
// taking the null terminator into account

unsigned char var1 = x;
unsigned char var2 = x;

for (int i = 0; i < x; ++i) {
    unsigned char temp1 = string[i];
    unsigned char temp2 = var1 ^ temp1;
    unsigned char temp3 = table[temp2];

    var1 ^= temp3;
    var2 ^= table[var2 ^ string[i]];
}

Answer 1

在table[var2 ^ string[i]];中，var2的unsigned char值为0到255，string[i]可能有符号的char值为−128到+127。（我们假设八位字节和二进制补码，它们在现代系统中无处不在。）

与大多数 C 运算符一样，整数提升 应用于操作数，在这种情况下，它会产生 int 个操作数。对于从 0 到 255 的 unsigned char 值，这会产生一个 int，其位仅设置在低八位中。对于 char 值 −128 到 −1，这会产生一个 int，在整个 int 中设置位，特别是在高位。

然后异或运算的结果是一个int，高位被设置，包括符号位，所以它有一个负值。然后 table 用负下标索引，超出数组的范围。因此 C 标准未定义此行为。

要解决此问题，请将 table 的元素类型更改为 unsigned char 或将 string[i] 转换为 unsigned char，然后再将其用于按位运算。

两条逻辑上相同的 C 指令给出不同的结果

Two logically identical C instructions give different results

c

operators

xor