在CUDA C Best Practices Guide 中有一小部分关于使用有符号和无符号整数。
在 C 语言标准中，无符号整数溢出语义是明确定义的，而有符号整数溢出会导致未定义的结果。因此，编译器使用有符号算术可以比使用无符号算术更积极地优化。对于循环计数器，这一点特别值得注意：因为循环计数器的值通常为正数，因此将计数器声明为无符号可能很诱人。然而，为了获得更好的性能，它们应该被声明为有符号的。
例如，考虑以下代码：
for (i = 0; i这里，子表达式
stride*i可能会溢出一个 32 位整数，所以如果 i 被声明为无符号，溢出语义会阻止编译器使用一些原本可能已经应用的优化，例如强度降低。相反，如果 i 被声明为有符号，则溢出语义未定义，编译器就有更多的余地来使用这些优化。
前两句话尤其让我感到困惑。如果无符号值的语义定义良好并且有符号值可以产生未定义的结果，那么编译器如何为后者生成更好的代码？
【问题讨论】：
文字显示了这个例子：
for (i = 0; i < n; i++) {
out[i] = in[offset + stride*i];
}
它还提到了“强度降低”。允许编译器将其替换为以下“伪优化 C”代码：
tmp = offset;
for (i = 0; i < n; i++) {
out[i] = in[tmp];
tmp += stride;
}
现在，想象一个只支持浮点数（以及整数作为子集）的处理器。 tmp 将是“非常大的数字”类型。
现在，C 标准规定涉及无符号操作数的计算永远不会溢出，而是以最大值 + 1 为模减少。这意味着在无符号 i 的情况下，编译器必须这样做：
tmp = offset;
for (i = 0; i < n; i++) {
out[i] = in[tmp];
tmp += stride;
if (tmp > UINT_MAX)
{
tmp -= UINT_MAX + 1;
}
}
但是在有符号整数的情况下，编译器可以为所欲为。它不需要检查溢出 - 如果它确实溢出，那么它是开发人员的问题（它可能导致异常，或产生错误的值）。所以代码可以更快。
【讨论】：
tmp 是一个“非常大的数字”（例如长双精度数），所以它可以在添加后检查它。但这只是一个奇怪的例子，当然这取决于实际的处理器。
这是因为 C 的定义限制了编译器编写者在无符号整数的情况下可以做什么。当有符号整数溢出时，有更多的回旋余地来解决问题。可以这么说，编译器编写者有更多的活动空间。
我就是这么读的。
【讨论】：
signed 和 unsigned 的语义差异与不支持 C 定义的所有字长的处理器的性能有关。例如，假设您的 CPU 仅支持 32 位操作并且具有 32 位寄存器，并且您编写了一个同时使用 int（32 位）和 char（8 位*）的 C 函数：
int test(char a) {
char b = a * 100;
return b;
}
由于 CPU 只能将char 存储在 32 位寄存器中，并且只能对 32 位值进行算术运算，因此它将使用 32 位寄存器来保存 b，以及 32 位乘法运算。
由于 C 标准规定有符号整数溢出会导致未定义的结果，因此编译器可以为上述函数创建代码，该代码在 a 高于 2 时返回高于 127 的值。
但是，如果使用无符号值：
unsigned int test(unsigned char a) {
unsigned char b = a * 100;
return b;
}
C 标准定义了无符号操作的溢出语义，因此，编译器必须添加屏蔽操作以确保即使a 高于 2，函数也不会返回高于 255 的值。
* C 规范允许 char 的宽度超过 8 位，但这会破坏许多程序，因此我们假设编译器在本例中使用 char 的 8 位值。
【讨论】：