Это ошибка оптимизации компилятора или неопределенное поведение?

У нас есть досадная ошибка, которую я не могу объяснить в этом фрагменте кода:

unsigned char bitmap[K_BITMAP_SIZE] = {0} ;
SetBit(bitmap, K_18); // Sets the bit #18 to 1

for(size_t i = 0; i < K_END; ++i)
{
if(TestBit(bitmap, i)) // true for 18
{
size_t i2 = getData(i); // for 18, will return 15
SetBit(bitmap, i2); // BUG: IS SUPPOSED TO set the bit #15 to 1
}
}

1. Это происходит на Visual C ++ 2010
2. Это происходит как на 32-битных, так и на 64-битных сборках.
3. Это происходит только в выпусках сборки (с установленным параметром «Максимизировать скорость (/ O2)»).
4. Это не происходит только в выпусках сборки с установленным параметром «Минимизировать размер (/ O1)»
5. Это происходит на Visual C ++ 2008, только если мы __forceinline функция getData (по умолчанию VC ++ 2008 не включает эту функцию, а VC ++ 2010 -)
6. Это происходит в приведенном ниже фрагменте кода, вероятно, из-за массивного встраивания внутри цикла.
7. Этого не произойдет, если мы удалим цикл и сразу установим интересное значение (18)

Информация о бонусе:

1- BenJ прокомментировал, что проблема не появляется в Visual C ++ 2012, что означает, что это может быть ошибкой в ​​компиляторе

2- Если мы добавим приведение к unsigned char в функциях Test / Set / ResetBit ошибка тоже исчезает

size_t TestBit(const unsigned char * bits, size_t pos) { return (((bits)[(pos) >> 3]) &   (1 << (unsigned char)((pos) & 7))) ; }
size_t SetBit(unsigned char * bits, size_t pos)        { return (((bits)[(pos) >> 3]) |=  (1 << (unsigned char)((pos) & 7))) ; }
size_t ResetBit(unsigned char * bits, size_t pos)      { return (((bits)[(pos) >> 3]) &= ~(1 << (unsigned char)((pos) & 7))) ; }

Вопрос в том:

Происходит ли эта ошибка, потому что наш код основан на неопределенном поведении, или есть какая-то ошибка в компиляторе VC ++ 2010?

Следующий исходный код самодостаточен и может быть скомпилирован как таковой на вашем любимом компиляторе:

#include <iostream>const size_t K_UNKNOWN              = (-1) ;
const size_t K_START                = (0) ;
const size_t K_12                   = (K_START + 12) ;
const size_t K_13                   = (K_START + 13) ;
const size_t K_15                   = (K_START + 15) ;
const size_t K_18                   = (K_START + 18) ;
const size_t K_26                   = (K_START + 26) ;
const size_t K_27                   = (K_START + 27) ;
const size_t K_107                  = (K_START + 107) ;
const size_t K_128                  = (K_START + 128) ;
const size_t K_END                  = (K_START + 208) ;
const size_t K_BITMAP_SIZE          = ((K_END/8) + 1) ;size_t TestBit(const unsigned char * bits, size_t pos) { return (((bits)[(pos) >> 3]) &   (1 << ((pos) & 7))) ; }
size_t SetBit(unsigned char * bits, size_t pos)        { return (((bits)[(pos) >> 3]) |=  (1 << ((pos) & 7))) ; }
size_t ResetBit(unsigned char * bits, size_t pos)      { return (((bits)[(pos) >> 3]) &= ~(1 << ((pos) & 7))) ; }size_t getData(size_t p_value)
{
size_t value = K_UNKNOWN;

switch(p_value)
{
case K_13:      value = K_12;        break;
case K_18:      value = K_15;        break;
case K_107:     value = K_15;        break;
case K_27:      value = K_26;        break;
case K_128:     value = K_12;        break;
default:        value = p_value;     break;
}

return value;
}void testBug(const unsigned char * p_bitmap)
{
const size_t byte = p_bitmap[1] ;
const size_t bit  = 1 << 7 ;
const size_t value = byte & bit ;

if(value == 0)
{
std::cout << "ERROR : The bit 15 should NOT be 0" << std::endl ;
}
else
{
std::cout << "Ok : The bit 15 is 1" << std::endl ;
}
}int main(int argc, char * argv[])
{
unsigned char bitmap[K_BITMAP_SIZE] = {0} ;
SetBit(bitmap, K_18);

for(size_t i = 0; i < K_END; ++i)
{
if(TestBit(bitmap, i))
{
size_t i2 = getData(i);
SetBit(bitmap, i2);
}
}

testBug(bitmap) ;

return 0;
}

Некоторая справочная информация: Первоначально:

1. функции Test / Set / ResetBit были макросами.
2. константы были определены
3. индексы были либо long или же int (в Windows 32-bit они имеют одинаковый размер)

При необходимости я добавлю еще немного информации (например, сгенерированный ассемблер для обеих конфигураций, обновлю информацию о том, как g ++ решает проблему), как можно скорее.