整数环绕并没有真正理解

时间:2014-08-19 18:04:07

标签: c++

我有以下代码,大约每秒100次

if (elapsed_centiseconds_mod_60000 < 59999) {
    ++elapsed_centiseconds_mod_60000;
} else {
    elapsed_centiseconds_mod_60000 = 0;
}
if (elapsed_centiseconds_mod_60000 % 6000 == 0) {
    ++elapsed_minutes;
}

变量和常量的类型是

volatile uint16_t elapsed_centiseconds_mod_60000;
volatile uint8_t start_minute_mod_10;
const int8_t calibration_second = 5;

然后完全每秒一次,以下称为

int16_t get_phase_deviation(uint8_t current_second, uint8_t current_minute_mod_10) {
    int32_t deviation=
         (int32_t) elapsed_centiseconds_mod_60000 -
        ((int32_t) current_second        + (int32_t)600 - (int32_t)calibration_second) * (int32_t) 100 -
        ((int32_t) current_minute_mod_10 + (int32_t) 60 - (int32_t)start_minute_mod_10)* (int32_t)6000;
    deviation %= 60000;

    return (int16_t)(deviation<=30000? deviation: deviation-60000);
}

代码的思想是检测两个振荡器的相对频率误差。但是代码不能按预期工作。它将开始输出零偏差。但是一旦经过的百分之一比它们应该的那么多,它将立即跳到5537的输出,这与2 ^ 16%60000 + 1重合。我试图将中间值转换为int32_t,但问题仍然存在。通常问题出现在100秒或10 000厘秒之后。我怀疑有一些问题,但我没有看到它。

有谁知道导致这个问题的原因是什么?为什么?

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

由于get_phase_deviation()的范围为deviation %= 60000 -59999 to 59999),您错误地转换了0 to 59999的返回值。你应该改变这一行:

 return (int16_t)(deviation<=30000? deviation: deviation-60000);

正确处理偏差&lt; = -30000或将返回类型更改为int32_t

查看具体案例以了解您获得的数字,假设:

 calibration_second = 0;
 start_minute_mod_10 = 0;

然后,对于一个完美的系统get_phase_deviation()正在返回:

 deviation = -420000; // As computed
 deviation %= 60000;  // == 0
 return 0;

如果您提前1厘米,则更改为:

 deviation = -419999; // As computed
 deviation %= 60000;  // == -59999
 return (int16_t) (-59999);  // == 5537