Question

我有关于环绕错误的MISRA标准问题。我试图通过查看Internet上可用的选项来解决此问题，但由于无法找到可行的解决方案而仍然无法解决。

我正在提供一个简单的示例来说明我的情况。

由于MISRA标准，我在结果行中出现环绕错误。无符号算术运算中的环绕。

有人可以向我提供原因，以及如何解决这种情况。

非常感谢。

 unsigned int x;
 unsigned int y;
 unsigned int z;
 unsigned int result;

 x= 0;
 y = 60;
 z = 60;

 result = x-y +z;

Answer 1

正如Dietrich Epp正确指出的那样，代码分析器观察到，对于给定的值（在编译时是已知的和可见的），子表达式x-y在数学上将为负数。负值超出了无符号类型的值范围，因此无法表示；这种情况称为溢出。对于C ++（standard draft n4713中的6.7.1 / 4加脚注45）和C（standard draft n1256中的6.2.5 / 9），无符号整数定义明确：算术模2 ⁿ的定律，其中n是值表示形式中的位数。“

模运算“环绕”。可以将可能的值成像为一个圆圈，其中最大值（所有位均已设置）和最小值（未设置位）为相邻。像所有其他相邻值一样，我可以通过加或减1：((uint8_t)0xff+1 == 0并相应地((uint8_t)0-1 == 0xff来从一个移到另一个。（大多数程序员都知道在普通的2补码中表示-1的位模式0xff ...，但是当它从计算中得出时，仍然可能会感到惊讶。）在2补码表示中，这种转换自然而然因为0xfff... +1是0x10000...，所以进位位是机器表示中的位的前导1（“向左”）；它只是被扔掉了。

最重要的是：也许令人惊讶的是，将负值（如-60）分配给无符号int会产生较大的负数。这就是MISRA提醒您的事情。

在您的特定情况下，给定值，这没有问题，因为在模算术加法中，无论值0-60+60为0还是减法的逆运算。但是如果z为例如58，结果是-2；这将导致分配给result的第二高的值，其类型可以保留。那可能会造成灾难性后果，例如该值用于终止for循环。如果使用带符号的整数，则将跳过循环。使用无符号整数，可能会运行很长时间。

在弄清了根本问题之后，出现了以下问题：

如所演示的那样，使用无符号操作数很好地定义了计算，并且使用给定的参数具有令人惊讶的结果。您对 all 可能出现的 all 参数值和组合产生的结果满意吗？也就是说，您对模运算满意吗？

1a。是：然后，问题是您是否想要或必须防止该警告。从技术上讲，这无关。任何更改都可能使事情变得晦涩。显然，MISRA警告can be suppressed。

1b。如果这是不可能或不希望的，则您的软件开发过程将可能具有限定可接受警告的机制。

1c。如果不可能或不希望这样做，则必须（不必要）使代码复杂化。一种解决方案是简单地使用64位有符号整数执行计算，这些整数保证能够保存所有32位无符号值（假设系统上的sizeof int == 32），并为结果分配显式强制转换以指示可能的溢出和信息丢失是有意的。

或者，如果数据y < z && x + z < UINT_MAX中始终存在，则可以简单地将评估重新排序为result = x + z - y;，而不会在子表达式中遇到负值。
如果您对模运算不满意，尤其是可能产生意想不到的结果时，您必须退后一步，重新考虑用于实际数据的数据模型。也许您必须使数据合格并防止出现负数结果，或者必须使用带符号的整数，或者其他错误。

由于无符号算术运算符

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