即使在我添加显式类型转换时，铿锵优化也会改变C中的计算结果

我注意到下面用Clang11.0.3编译的代码在使用-O0和-O3标志时给出了不同的结果

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

int64_t foo(int64_t a, int32_t b, int32_t c) {
    const int32_t p1 = 7654321;
    const int32_t p2 = 8765432;
    const int64_t p3 = 1234567LL;
    const int32_t p4 = 987654;
    const int64_t e = a + b * b * p1 + b * p2 + c * c * p3 + c * p4; 
    return e;
}

int main(void) {
    const int64_t a = 1234LL;
    int32_t b = 130;
    int32_t c = -148;
    printf("%lld\n", foo(a, b, c)); // -O0: 28544296190, -O3: 28544296190
    b = 167;
    c = -93;
    printf("%lld\n", foo(a, b, c)); // -O0: 10772740108, -O3: 15067707404
    return 0;
}

---

这并没有帮助，但我真的不知道如何修复它。为了正确使用O3优化，代码应该是什么样子

这里有溢出：

 b * b * p1

当

b

为167时，首先有（int32_t）167*（int32_t）167==（int32_t）27889。然后是（int32_t）27889*（int32_t）7654321==213471358369‬ 超出有符号32位整数的范围。有符号整数上的溢出调用了

-O3

上明显被利用的叮当声

您执行的强制转换不够，因为强制转换是在溢出发生后应用的。您需要将强制转换至少添加到每个乘法的第一个操作数，以便将所有操作数转换为

int64\t

const int64_t e = a + (int64_t)b * b * p1 + (int64_t)b * p2 + (int64_t)c * c * p3 + (int64_t)c * p4; 

---

您必须强制转换操作数以强制执行更大的算术运算<代码>（b*b*p1）可能已经溢出，在乘法后进行强制转换不会停止它。因此

（int64_t）（b*b*p1）

需要

（（int64_t）b*b*p1）

强制转换不告诉如何做算术，只告诉操作数是什么，这是决定算术的因素（对于大于

int

的值，较小的类型会自动升级为

int

）.我用

double

替换了程序中的所有类型，以查看真正的答案。它们是15739315070和225521104908，与您得到的任何答案都不匹配。结论：您的代码有符号整数溢出，这是一种未定义的行为。当优化更改了您的程序的可观察行为时，通常是因为您在某个地方有未定义的行为。如果您使用

clang-fsanitize=undefined

编译，您的程序会准确地告诉您问题所在：

example.c:9:33：运行时错误：有符号整数溢出：16900*7654321不能用“int”类型表示。

谢谢您的回答。我认为有符号整数总是像无符号整数一样包装。然而，包装是我在这里实际期望的东西，因为我从java移植了一些代码，据我所知，这些代码是整数包装的。

const int64_t e = a + (int64_t)b * b * p1 + (int64_t)b * p2 + (int64_t)c * c * p3 + (int64_t)c * p4;