为何C++标准库对char相等比较要转为unsigned char？

在cppreference关于字符类型相等比较的std::char_traits<>::eq()参考文档中看到：比较a与b是否相等，行为完全等同于：

• 若char_type为char，则static_cast<unsigned char>(a) == static_cast<unsigned char>(b)；
• 否则直接a == b。
  想知道当类型为char时，转为unsigned char的static_cast背后的原理是什么？若仅需比较相等，为何要关注char在当前平台的有符号性？

核心原因是为了消除平台间char符号性差异带来的行为不一致，保证字符比较的语义基于原始字节值，具体拆解为几点：

• 避免有符号char的符号干扰
  在x86等平台上，char是有符号类型。当字符值落在0x80~0xFF区间时，会被解析为负数（比如0xFF作为有符号char是-1）。虽然直接用char比较这类值结果也相等，但转成unsigned char后，我们比较的是字符对应的原始字节数值（比如0xFF就是255），这更贴合“字符作为二进制数据”的场景（比如处理二进制文件、网络字节流等），而非作为有符号整数的语义。

• 统一跨平台行为
  不同平台对char的符号性定义不同（有的是有符号，有的是无符号）。直接用a == b比较char，在单个平台上没问题，但跨平台时，相同的字节值可能因char符号性不同被解析为不同整数；转成unsigned char后，无论平台如何定义char，比较的都是字节的无符号数值，确保代码在所有平台上表现一致。

• 与char_traits其他操作保持逻辑一致
  std::char_traits的其他核心操作（比如compare()、length()）都是以unsigned char的方式处理字符的。eq()采用相同的转换逻辑，能保证整个字符处理体系的语义统一，避免出现“相等判断结果和排序/长度计算逻辑矛盾”的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fareanor