由“有符号数”和“无符号数”引发的一个bug！

这周我和同事老诸继续上周的工作，完善项目代码的参数检查和内存释放。每修改完一个项目代码，我们会进行常规场景的简单自测。测试通过，基本说明修改的代码没有问题。测试通不过，review代码，相互检查，及时发现代码遗漏之处。其实测出bug并不可怕，查看log或者dmp文件，在git上对比改动点，很快就能够定位到问题。

然而代码老是通不过某项测试，log没有显示异常，也没有dmp文件。必现的bug呈现在面前，我和老诸只能在代码里增加log，查看过程中的变量值是否异常。按理说这些值不会有异常，因为我们只是修改参数检查和内存释放，基本没有修改算法相关的代码。对比改动点，除了必要的参数检查，没修改过什么。

反复增加了很多log，我和老诸四目相对，除了露出尴尬而不失礼节的笑，都百思不得其解。

一筹莫展之际，老诸突然注意到我们之前忽略的一个改动点，他把某个参数类型从int16_t改为uint_16t，即把原来有符号的16位整型改为无符号的16位整型。这样一来，这个变量只能表示非负数[0, 2^16-1]，但算法过程中该值为负数是有意义的。

有符号数和无符号数

以int8_t和uint8_t为例，分别表示有符号的8位整型和无符号的8位整型。

对无符号数uint8_t：

• 位全为1表示最大的正数，为2^8-1=255
• 位全为0表示最小数，为0

对有符号数int8_t：

• 其最高位（最左边的位）是符号位，符号位为0表示正数，符号位为1表示负数，该位的权重为-2^(w-1)。因此，int8_t能够表示的最大值，符号位为0，其余位为1，0x01111111，即127；
• 而当最高位为1，其余位为0则为最小值，0x10000000，即-128.

有符号数转换为无符号数，会发生什么

C语言允许在各种㓊的数字数据类型之间强制转换，把一个有符号数赋给一个无符号数（或者反过来），结果是各个位不变，但会改变解释这些位的方式。无符号的0x10001011表示139，但有符号的0x10001011表示的-117，这是因为：

上面公式里的B-二进制，2-to，U-无符号数，8-bit位数为8，T-补码

拷问老诸，为什么要去修改？

原因找到了，修改过来后测试通过。我问老诸当时为什么要修改这里呢？老诸说，他使用的是VS2019，如果代码里有类型不严格匹配的地方，那一整行代码下方都会有绿色波浪线提示。绿色波浪线让老诸很不爽，于是就按照提示把int16_t修改成uint16_t……