[函数参数将类型从int更改为unsigned时，性能差异巨大

Question

我有一个函数，该函数应该将所有可被3和5整除的自然数相加。我不想满足于最明显的解决方案，而是试图提出比单一个for循环性能更好的东西。带有if语句。

我想出了下面的函数。起初只有一个参数limit，但是后来我想尝试将计算分配给多个线程，因此我引入了第二个默认参数lowerLimit。如果我运行并基准测试以下代码并将限制设置为99999999999999（lowerLimit，保留默认值），则该程序大约需要3.5秒。 但是，当我将类型从int更改为unsigned时，代码花费了很多时间来运行，因此我决定停止它，而不是等待输出。差异来自哪里？

TLDR：当LowerLimit的类型从int更改为unsigned时，以下代码为什么要花更多时间运行？

unsigned long sumNaturalNumbersDivisibleBy3And5UpToNumber(unsigned long limit, int lowerLimit = 0)
{
    unsigned long sum = 0;
    for (auto threes = lowerLimit + 3; threes <= limit; threes += 3)
    {
        sum += threes;
    }
    for (auto fives = lowerLimit + 5; fives <= limit; fives += 5)
    {
        sum += fives;
    }
    for (auto fifteens = lowerLimit + 15; fifteens <= limit; fifteens += 15)
    {
        sum -= fifteens;
    }
    return sum;
}

更新：正如PaulMcKenzie所建议的，将值分配给三，五和十五时可能存在溢出错误。我仍然不确定为什么会导致性能差距。

Answer 1

如果您的带有int lowerLimit的版本实际上完成了，那是因为它溢出了，然后发生的是未定义的行为（对于有符号整数）。它也可以在2^31-1到-2^31之间环绕并永远继续循环-或做一些完全不同的事情（查找“ 鼻恶魔

Answer 2

我有一个函数，该函数应该将所有可被3和5整除的自然数相加。我不想满足于最明显的解决方案，而是试图提出比单一个for循环性能更好的东西。带有if语句。