如何避免将无符号整数与有符号数进行比较？

Question

void main() {
    unsigned int a = 0;
    if (a - 10 < 0) {
        printf("error!\n");
    }
}

我们知道这个比较是行不通的，因为 a-10 是一个很大的无符号整数，它不能小于 0.

为了避免这种情况，我尝试这样做：

void main() {
    unsigned int a = 0;
    int b = 0;// or const int b = 0;
    if (a - 10 < b) {
        printf("error!\n");
    }
}

这将使用 Visual Studio 2022 17.2.4.

 获得

warning C4018

然而，当我使用gcc 4.8.5时，完全没有警告。

有没有办法避免编码器将有符号数与无符号变量进行比较？

更新： 更复杂的情况可能是这样的：

struct s{
unsigned int len;
char *buffer;
} *a;

int not_safe(struct s *ptr){
 if(ptr->len - sizeof(struct s) < 0){
  return 0;
 }
 return 1;
}

程序员可能没有意识到这样的比较是错误的。我 希望我们能有一个安全的方法让程序员避免这种情况。

Answer 1

如果您将

unsigned int

操作数转换为

int

：

if ((int)a - 10 < 0)

然后使用类型

int

完成所有数学运算。

或者，你可以做一点代数：

if (a < 10)

彻底避免问题

Answer 2

请研究C正式调用的内容通常的算术转换隐式类型提升规则。 TL;DR 是，如果您有两个大小相同但符号不同的整数，则有符号的将转换为无符号的。

您可以显式地将无符号操作数转换为有符号操作数。或者你可以让有符号的操作数比无符号的更大，比如

int64_t

，在这种情况下，

unsigned int

（可能是 16 或 32 位）将被转换为

int64_t

.

但这并不能解决您的根本问题，即这一行：

if(ptr->len - sizeof(struct s) < 0)

这从一开始就没有任何意义。并且将

ptr->len

转换为

int64_t

可能无助于任何大小

sizeof

返回一个

size_t

，它保证是一个大的无符号整数类型。只需将其替换为：

if(sizeof(struct s) > ptr->len)

或者，如果您愿意，将整个功能更改为以下常见的最佳做法：

bool not_safe (const struct s* ptr) {
  return sizeof(struct s) > ptr->len;
}

Answer 3

灵感来自@dbush.

将

-Werror -Wextra

添加到 gcc，

-Wextra

将提醒编码器，

-Werror

将停止构建，因此我们可以阻止编码器创建错误。