负数居然比正数大？无符号整型与整形混用的后果

在之前写一个代码的过程中，没有注意细节，对于一个文件的大小，就默认定义为unsigned int类型了，然后，每次遍历一段之后，就减去遍历的长度，这个unsigned int类型的值，在正常的测试下，并没有出现什么问题，但是到了真正的压力测试，大量的fuzzer来进行测试的时候，出现了一个看起来很奇怪的bug，正数居然比负数小？这是什么原因？我们看看下面的代码：

int v1 = -1;
unsigned int v2 = 5;
if (v2 < v1)
{
printf("error\n");
}
else
{
printf("rigth\n");
}

按照我们的思路，该代码输出的肯定是right，因为很明显5比-1要大。但是最终输出的结果是：

说明在比较的时候，确实-1大于了5？为什么会这样呢？接下来我们来看一段汇编：

int v1 = -1;
00A5180E  mov         dword ptr [v1],0FFFFFFFFh  
unsigned int v2 = 5;
00A51815  mov         dword ptr [v2],5  
if (v2 < v1)
00A5181C  mov         eax,dword ptr [v2]  
00A5181F  cmp         eax,dword ptr [v1]  
00A51822  jae         main+43h (0A51833h)  
{
printf("error\n");
00A51824  push        offset string "error\n" (0A56B30h)  
00A51829  call        _printf (0A51320h)  
00A5182E  add         esp,4  
}
else
00A51831  jmp         main+50h (0A51840h)  
{
printf("rigth\n");
00A51833  push        offset string "rigth\n" (0A56B38h)  
00A51838  call        _printf (0A51320h)  
00A5183D  add         esp,4  
}

这段汇编代码中我认为最重要的是：

大家注意看这条指令jae，这条汇编跳转指令比较的是两个无符号整数的值，如果我们的-1被当作一个无符号的数，那么它比5大，那也就不足为奇了。
接下来看看如果是用两个int型的变量，会有什么结果？

int v4 = -1;
int v3 = 5;
if (v3 < v4)
{
printf("error\n");
}
else
{
printf("rigth\n");
}

结果是rigth，也就是我们期盼的结果，那么我们再来看看汇编：

int v4 = -1;
00DC180E  mov         dword ptr [v4],0FFFFFFFFh  
int v3 = 5;
00DC1815  mov         dword ptr [v3],5  
if (v3 < v4)
00DC181C  mov         eax,dword ptr [v3]  
00DC181F  cmp         eax,dword ptr [v4]  
00DC1822  jge         main+43h (0DC1833h)  
{
printf("error\n");
00DC1824  push        offset string "error\n" (0DC6B30h)  
00DC1829  call        _printf (0DC1320h)  
00DC182E  add         esp,4  
}
else
00DC1831  jmp         main+50h (0DC1840h)  
{
printf("rigth\n");
00DC1833  push        offset string "rigth\n" (0DC6B38h)  
00DC1838  call        _printf (0DC1320h)  
00DC183D  add         esp,4  
}

这段汇编代码中使用的jpe汇编，是比较两个有符号整数的跳转指令：

所以我们就得到了想要的正确结果。
在写代码的过程中，要切记在表达式中混用带符号和不带符号数，因为当不带符号的数和一个带符号的负数比较时，负数会发生位拓展。

“怅寥廓，问苍茫大地，谁主沉浮？”