我错误地修复了一个错误，想了解原因

Question

我是编程新手，目前正在学习 CS50x 课程。我最近遇到了 PSET 4 - Filter（更多），其中我必须用 C 语言编写一个程序来对 BMP 图片执行一些操作。 在分享这个问题之前，我想指出我确实遵循学术诚实的准则，并且我自己解决了这个问题。它已提交并计算（我不会分享完整的解决方案，仅分享每个步骤的前几行）。话虽这么说，我只是想要一些帮助来理解为什么我的更改修复了我的代码，因为我花了几天时间却无法给出解释。我相信这对我的学习过程很重要。

挑战是使用 Sorbel 算子来识别和过滤图像内的边缘。复制图像后（这样我就不会在像素上创建多米诺骨牌效应），我创建了一个 2D 数组来存储内核并初始化了一些变量：

double gxRed = 0, gxBlue = 0, gxGreen = 0;
double gyRed = 0, gyBlue = 0, gyGreen = 0;

int gx[3][3] = {{-1, 0, 1}, {-2, 0, 2}, {-1, 0, 1}};
int gy[3][3] = {{-1, -2, -1}, {0, 0, 0}, {1, 2, 1}};

然后我通过取消 Gx/y 的值来解决边缘情况：

if (i - 1 < 0)
{
    gx[0][0] = 0, gx[0][1] = 0, gx[0][2] = 0;
    gy[0][0] = 0, gy[0][1] = 0, gy[0][2] = 0;
}

接下来，我根据内核数组计算每个颜色通道：

gxRed += (imageCopy[i - 1][j - 1].rgbtRed * gx[0][0]) + (imageCopy[i - 1][j].rgbtRed * gx[0][1]) +
                     (imageCopy[i - 1][j + 1].rgbtRed * gx[0][2]);
gxRed += (imageCopy[i][j - 1].rgbtRed * gx[1][0]) + (imageCopy[i][j].rgbtRed * gx[1][1]) +
                     (imageCopy[i][j + 1].rgbtRed * gx[1][2]);
gxRed += (imageCopy[i + 1][j - 1].rgbtRed * gx[2][0]) + (imageCopy[i + 1][j].rgbtRed * gx[2][1]) +
                     (imageCopy[i + 1][j + 1].rgbtRed * gx[2][2]);

计算幅度并应用于原始图片：

image[i][j].rgbtRed = round(sqrt((gxRed * gxRed) + (gyRed * gyRed)));

考虑 255 范围并应用修正（如果有）：

if (image[i][j].rgbtRed > 255)
{
    image[i][j].rgbtRed = 255;
}

一切顺利，生成的图像看起来不错，正如我所预期的那样。然而，在运行课程检查时，绿色通道出现了一些问题，如下所示：

使用示例 3x3 图像进行测试
第一行：(0, 10, 25), (0, 10, 30), (40, 60, 80)
第二行：(20,30,90),(30,40,100),(80,70,90)
第三行：(20,20,40),(30,10,30),(50,40,10)

预期输出：
76 117 255
213 228 255
192 190 255
114 102 255
210 150 60
103 108 255
114 117 255
200 197 255
210 190 255

实际产量：
76 117 66
213 228 140
192 190 66
114 102 6
210 150 60
103 108 39
114 117 66
200 197 129
210 190 66

正如您所看到的，绿色通道存在一个特定问题。显然，我的第一直觉是仔细检查负责处理绿色的代码的每个部分，但什么也没有！其他颜色的代码完全相同，除了 gx/yGreen 和 .rgbtGreen 之外，甚至没有一个空格不同。然后我去了边缘情况，但同样，其他通道如何工作正常而只有绿色关闭？它们都由相同的逻辑处理，我通过为 Gx 和 Gy 定义一个数组来确保这一点。对我来说，只有像素的绿色通道出现异常似乎是不可能的。如果代码有问题，整个 RGB 值应该关闭。好吧，不过我注意到，当绿色在预期输出中为 255 时，问题就发生了，尽管我以与处理蓝色和红色相同的方式处理这种情况。经过几天的头痛和几乎放弃（我已经提交了 -less 版本，所以这是可选的），我只是在寻址 255 范围之前创建了一个临时变量来存储 Gx/y 的计算，如下所示：

int tempGreen = round(sqrt((gxGreen * gxGreen) + (gyGreen * gyGreen)));
int tempRed = round(sqrt((gxRed * gxRed) + (gyRed * gyRed)));
int tempBlue = round(sqrt((gxBlue * gxBlue) + (gyBlue * gyBlue)));

if (tempGreen > 255)
{
    tempGreen = 255;
}
if (tempRed > 255)
{
    tempRed = 255;
}
if (tempBlue > 255)
{
    tempBlue = 255;
}

image[i][j].rgbtGreen = tempGreen;
image[i][j].rgbtRed = tempRed;
image[i][j].rgbtBlue = tempBlue;

这是相同的代码，我只是添加了变量，问题就解决了。我通过了所有检查。为什么？如果这是问题所在，那么蓝色和红色不应该也会发生这种情况吗？这一直困扰着我，所以我决定在这里分享。我对这篇超长的文章表示歉意，这是我的第一篇文章，所以也欢迎任何关于如何更好地在这里写作的建议。

提前非常感谢！

Answer 1

这是相同的代码，我只是添加了变量，问题就解决了。

不。这不是同一个代码。

tempGreen

是

int

，而

.rgbtGreen

是

uint8_t

。

（我知道这一点是因为我读过很多 CS50 问题，但通常您有责任提供所有必需的信息。所有定义等）

因此，

if (image[i][j].rgbtRed > 255)

永远不可能为真，因为任何大于

255

的值在将其分配给该变量时都会溢出。

在溢出或回绕已经发生之后，您无法阻止它。

您的固定代码会在将其截断以适合

uint8_t

之前检查较大的值。