Une comparaison qui rend faux

int a = -1;
unsigned int b = 1;
printf("%s\n", (a < b) ? "vrai" : "faux");

unsigned int m = 0;
for (unsigned int i = 0; i < m - 1; i = i + 1) { /* ... */ }

Il affiche faux, et la boucle tourne $4294967295$ fois.

-1 < 1u           ? FAUX
-1 == 4294967295u ? vrai
m - 1 avec m = 0u = 4294967295

Pourquoi. Quand une comparaison mêle un int et un unsigned int de même largeur, les conversions arithmétiques usuelles convertissent le signé vers le non signé — et non l'inverse. Le $-1$ devient donc $2^{32}-1=4294967295$, qui n'est pas inférieur à $1$. La seconde ligne mesurée le confirme : $-1$ et $4294967295$ sont le même motif de bits, et la comparaison d'égalité les déclare égaux.

De même, $0-1$ sur un unsigned int ne vaut pas $-1$ : l'arithmétique non signée est modulaire, elle « repasse » par le haut. La borne de boucle devient donc gigantesque au lieu d'être négative, et la boucle qu'on croyait vide s'exécute quatre milliards de fois.

Le compilateur avertit, si on le laisse parler :

warning: comparison of integers of different signs: 'int' and 'unsigned int'
         [-Wsign-compare]

-Wsign-compare est inclus dans -Wextra. C'est une des meilleures raisons de l'employer.