Question

我正在调试Arduino中的“大”程序。在某些时候它开始抛出奇怪的结果，所以我跟着它进行了一个不应该给出负数的操作。结果应该是248,625，因为它存储在一个int变量中（给我相同的-79）。我已经尝试过铸造int并应用ceil，floor，但没有成功。任何帮助将不胜感激。

调试打印：

B -> (255*195)/200+0 = -79

代码：

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  int _num_steps = 200;
  int _current_step = 195;
  int _delta_B = 255;
  int currentValues_B = 0;

  Serial.print(" B -> ");
  Serial.print("(");
  Serial.print(_delta_B);
  Serial.print("*");
  Serial.print(_current_step);
  Serial.print(")/");
  Serial.print(_num_steps);
  Serial.print("+");
  Serial.print(currentValues_B);
  Serial.print(" = ");
  Serial.println(((_delta_B*_current_step) / _num_steps) + currentValues_B);
  while(true){}
}

Answer 1

我的猜测是你的设备运行16位整数。如果我们用16位有符号整数和溢出进行数学运算：

True

您可以通过打印sizeof（int）

来验证整数的大小

Answer 2

https://www.arduino.cc/en/Reference/Int

在Arduino Uno（以及其他基于ATMega的主板）上，一个int存储了一个 16位（2字节）值。这产生了-32,768到32,767的范围（最小值-2 ^ 15，最大值（2 ^ 15） - 1）。

你可以尝试很长时间（在Arduino上是4字节）。我不一定会看到你打算做什么，但这也不会永远增长。如果它们可以永久增长，您需要处理包裹（或重置间隔或其他）的情况。此外，如果该值不应该变为负数，则可以使用无符号原始数据类型并将其正范围加倍。

Answer 3

正如其他用户在评论中指出的那样，这是一个溢出问题。鉴于＆＃34; int＆＃34;，＆＃34; long＆＃34;等根据定义仅具有固定的最小位数（并且int最小数为16），则存在此问题。可能你以前从未遇到过这个问题，因为现在有时候用32位实现int。

要确保每次都知道你的int类型使用的位数，你可以使用这样的东西：

typedef int32_t myint;
typedef u_int32_t myuint;

然后只使用myint。通过这种方式，您可以确切地知道所使用的位数，如果您决定根据一些新需求更改实现，则可以在一个位置更改它。

Answer 4

由于int使用16位n Arduino表示，因此您必须依靠基本数学来获得所需的答案。

您正在尝试计算(A*B)/C。

(A*B)/C = ((k1*C+a) * (k2*C+b)/C，其中
k1 = A/C和a = A%C，以及k2 = B/C和b = B%C。

(k1*C+a) * (k2*C+b)等于(k1*k2*C*C + b*k1*C + a*k2*C + a*b)

如果按C划分，则获得k1*k2*C + b*k1 + a*k2 + (a*b)/C。

该数字应保持在16位数的范围内。

在64位计算机上演示该想法的示例程序：

#include <iostream>

int main()
{
   int A = 255;
   int B = 195;
   int C = 200;

   int k1 = A/C;
   int a = A%C;
   int k2 = B/C;
   int b = B%C;

   std::cout << k1*k2*C << std::endl;
   std::cout << k1*b << std::endl;
   std::cout << k2*a << std::endl;
   std::cout << a*b << std::endl;

   int sum = k1*k2*C + k1*b + k2*a + (a*b)/C;
   std::cout << sum << std::endl;
   std::cout << (A*B)/C << std::endl;
}

输出：

使用整数的C ++操作会产生负面结果

4 个答案: