ARM GCC开启优化后移除16bpp转1bpp图像代码导致输出黑图原因咨询

• 核心触发点是有符号整数溢出导致未定义行为（UB）
  你代码中的RSCALE、GSCALE、BSCALE都是默认的有符号int类型字面量，r、g、b为uint8_t类型，在做算术运算时会被默认提升为32位有符号int参与计算。
  计算GSCALE * g时，GSCALE取值为9848225，g的最大取值为227，二者乘积为2235547075，已经超过32位有符号int的最大值0x7FFFFFFF（2147483647），属于标准明确规定的未定义行为。
• 编译器优化逻辑直接判定分支恒假
  开启优化后，编译器会基于「代码不会触发未定义行为」的默认假设做推导，因此会判定((RSCALE * r) + (GSCALE * g) + (BSCALE * b))的结果始终是合法的32位有符号int，最大值不会超过0x7FFFFFFF。
  该结果赋值给无符号32位变量lum后，lum > 0x7FFFFFFF的条件会被编译器判定为永远为假，因此直接删除了if分支的所有逻辑，只保留else分支的清零操作，最终输出全黑图像。

你只需确保运算全程为无符号类型，避免有符号溢出即可：

1. 将三个宏定义修改为无符号类型，避免默认按有符号int运算：

#define RSCALE 5014709U
#define GSCALE 9848225U
#define BSCALE 1912602U

2. 或在计算lum时显式将操作数转换为uint32_t，确保全程无符号运算：

lum = ((uint32_t)RSCALE * r) + ((uint32_t)GSCALE * g) + ((uint32_t)BSCALE * b);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mike Norgate