c - 计算上限和下限时出现奇怪的错误

Question

我的程序是多线程的。每个线程负责一定的数据 block 。我正在做的是计算下限和上限，然后通过结构将它们传递给线程函数。 lower_bound 和 upper_bound 都是无符号整数。

主线程有如下下界和上界。

lower_bound: 3;
upper_bound: (NUM/num_threads) - 1;

其他工作线程具有以下下限和上限。

lower_bound = (NUM * (i + 1))/(num_threads);
upper_bound = (NUM * (i + 2))/(num_threads) - 1;

NUM 是我程序中定义的常量。我注意到该程序在一定数量级内运行良好。 10^8 可以正常工作，但 10^9 不行。为了调试我的程序，我让工作线程打印出它们的输出。

10 个线程的输出高达 10^8。

lower_bound: 10000000    upper_bound: 19999999
lower_bound: 20000000    upper_bound: 29999999
lower_bound: 30000000    upper_bound: 39999999
lower_bound: 60000000    upper_bound: 69999999
lower_bound: 70000000    upper_bound: 79999999
lower_bound: 50000000    upper_bound: 59999999
lower_bound: 80000000    upper_bound: 89999999
lower_bound: 40000000    upper_bound: 49999999
lower_bound: 90000000    upper_bound: 99999999

10 个线程的输出高达 10^9。

lower_bound: 100000000   upper_bound: 199999999
lower_bound: 200000000   upper_bound: 299999999
lower_bound: 300000000   upper_bound: 399999999
lower_bound: 70503270    upper_bound: 170503269
lower_bound: 170503270   upper_bound: 270503269
lower_bound: 270503270   upper_bound: 370503269
lower_bound: 370503270   upper_bound: 41006539
lower_bound: 41006540    upper_bound: 141006539
lower_bound: 400000000   upper_bound: 70503269

世界上发生了什么事？

Answer 1

整数溢出。你有一个无符号的 32 位整数，它的最大值略高于 40 亿。之后它会绕圈并再次从零开始。

改为使用 64 位整数(uint64_t 或 unsigned long long)。