聊聊數(shù)據(jù)溢出的事，你明白幾分？
前言
直接看代碼：
uint32_t Time_Interval()
{
static uint32_t old_time_tick;
uint32_t data;
data = sys_time_tick_ms - old_time_tick;
old_time_tick = sys_time_tick_ms;
return data;
}
上述代碼，sys_time_tick_ms每隔1ms自動(dòng)加1，Time_Interval函數(shù)的作用是的，計(jì)算上一次調(diào)用Time_Interval和下一次調(diào)用的時(shí)間差，單位ms。
在這里存在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，就是sys_time_tick_ms到達(dá)最大值后會(huì)溢出，會(huì)變成0。所以之前的代碼我的習(xí)慣是先判斷一下sys_time_tick_ms和old_time_tick的大小關(guān)系。
uint32_t Time_Interval()
{
static uint32_t old_time_tick;
uint32_t data;
if(sys_time_tick_ms > old_time_tick)
data = sys_time_tick_ms - old_time_tick;
else
data = sys_time_tick_ms + (0xFFFFFFFF - old_time_tick);
old_time_tick = sys_time_tick_ms;
return data;
}
然而一次和同事交流的時(shí)候，我意識(shí)到其實(shí)不用這么做的，sys_time_tick_ms直接減去old_time_tick就行。如下代碼
sys_time_tick_ms = 0xFFFFFFFF - 2;
old_time_tick = sys_time_tick_ms;
sys_time_tick_ms++;
data = sys_time_tick_ms-old_time_tick;
printf("sys_time_tick_ms:%x data:%d\r\n",sys_time_tick_ms,data);
sys_time_tick_ms++;
data = sys_time_tick_ms-old_time_tick;
printf("sys_time_tick_ms:%x data:%d\r\n",sys_time_tick_ms,data);
sys_time_tick_ms++;
data = sys_time_tick_ms-old_time_tick;
printf("sys_time_tick_ms:%x data:%d\r\n",sys_time_tick_ms,data);
sys_time_tick_ms++;
data = sys_time_tick_ms-old_time_tick;
printf("sys_time_tick_ms:%x data:%d\r\n",sys_time_tick_ms,data);
sys_time_tick_ms++;
data = sys_time_tick_ms-old_time_tick;
printf("sys_time_tick_ms:%x data:%d\r\n",sys_time_tick_ms,data);
具體打印如下：
sys_time_tick_ms:fffffffe data:1
sys_time_tick_ms:ffffffff data:2
sys_time_tick_ms:0 data:3
sys_time_tick_ms:1 data:4
sys_time_tick_ms:2 data:5
可以看出，這種情況下，即使sys_time_tick_ms溢出，也不影響正常功能的。
如果你很明白這個(gè)問(wèn)題，大佬可以出門(mén)左轉(zhuǎn)了，這篇文章會(huì)浪費(fèi)你的時(shí)間的。
無(wú)符號(hào)減法的本質(zhì)
注意：本文只討論無(wú)符號(hào)的減法，有符號(hào)和其他數(shù)據(jù)類(lèi)型本人沒(méi)有深究。
在計(jì)算機(jī)中，無(wú)符號(hào)的減法運(yùn)算是通過(guò)補(bǔ)碼來(lái)進(jìn)行的，比如a-b，實(shí)質(zhì)上是a補(bǔ) + (-b補(bǔ))。補(bǔ)碼的定義不懂的同學(xué)請(qǐng)自行百度。
uint32_t a,b,c;
a=5;
b=10;
c=a-b;
printf("c:%x\r\n",c);
打印如下：
c:fffffffb。
這個(gè)是我們上面結(jié)論的簡(jiǎn)單例子，將這個(gè)減法手動(dòng)模擬一下，就方便理解了。
5的原碼： 00000000 | 00000000 | 00000000 | 0000010110的原碼：00000000 | 00000000 | 00000000 | 00001010。
5的補(bǔ)碼： 00000000 | 00000000 | 00000000 | 00000101。
-10的補(bǔ)碼：11111111 | 11111111 | 11111111 | 11110110。
(5)補(bǔ) + (-10)補(bǔ) = 00000000 00000000 00000000 00000101 + 11111111 11111111
11111111 11110110。
結(jié)果就是fffffffb。
總結(jié)
發(fā)現(xiàn)這個(gè)合法的操作，能更加深入的了解無(wú)符號(hào)的加法操作。但是這種操作還是要慎重，我的測(cè)試環(huán)境是IAR7.2，建議大家使用時(shí)先測(cè)試一下，還是要謹(jǐn)慎的，別因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題"捅了婁子"。
除了需要在開(kāi)發(fā)環(huán)境中測(cè)試一下外，還需要額外的備注如下?：
uint32_t Time_Interval()
{
static uint32_t old_time_tick;
uint32_t data;
data = sys_time_tick_ms - old_time_tick;//數(shù)據(jù)溢出后，由于無(wú)符號(hào)減法特性，也不會(huì)出問(wèn)題
old_time_tick = sys_time_tick_ms;
return data;
}
建議加上這樣的注釋?zhuān)奖闫渌司S護(hù)，代碼清晰易讀。就像switch語(yǔ)句，合并處理某些情況是，最好添加備注。
switch (data){
case:0
case:1//0和1情況一樣，合并處理
/*do some thing*/
break;
case:2
/*do some thing*/
break;
default:
break;
}
總結(jié)兩點(diǎn)：
- 測(cè)試對(duì)應(yīng)開(kāi)發(fā)環(huán)境下是否有問(wèn)題
- 養(yǎng)成良好習(xí)慣，寫(xiě)清楚注釋
