Arduino 无符号长溢出

Question

我正在尝试了解 Arduino C++ 的溢出条件（特别是 Due/SAM3X8E），以便编写基于 micros() 函数的定时器逻辑。

对于那些不知道的人，Arduino micros() 函数 returns 自程序启动以来经过的微秒数，作为 32 位无符号长。此值将每 2^32 微秒（约 71 分钟）换行。

问题是我在 GCC 中看到的结果与我在在线 arduino 模拟器上看到的结果不同。

这是我的测试代码——首先是 GCC 版本：

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned long currentTime = 0x00000100;
    unsigned long earlierTime = 0xFFFFFF00;

    unsigned long result = currentTime-earlierTime;

    printf("%lx", result);

    return 0;
}

上面的设置是通过在结果变量中产生负数来使值溢出，并且 returns 十六进制 ffffffff00000200，如我所料。

但是 Arduino:

// setup
unsigned long currentTime = 0x00000100;
unsigned long earlierTime = 0xFFFFFF00;

// main loop
unsigned long result = currentTime-earlierTime;

运行在线 arduino sim wokwi returns (hex) 200，这不是预期的，但实际上对我更有用，因为我的计时器检查仍然有效micros() 输出每 71 分钟回零一次。

所以我的问题是：为什么行为会有所不同？我是否可以相信在线 Arduino 模拟器表现出的行为与 Arduino Due（模拟器基于 Uno）相同？我目前没有真正的 Due 硬件来测试。

我希望这个问题对某人有意义。

Answer 1

Arduino 上的 unsigned long 有 32 位，因此模拟器正在执行我期望实际 Arduino 执行的操作。

在台式机上，unsigned long 可以是 32 位或 64 位，具体取决于操作系统、硬件和编译器。

您的 gcc 测试中的 printf 显示了一个 64 位值，因此在您的平台上，这些无符号长整型似乎有 64 位。由于这与您在 Arduino 上获得的不同，因此获得不同的结果也就不足为奇了。对于各自的平台，这两个结果看起来都是正确且一致的，所以我不确定混淆在哪里。

几乎所有 C 和 C++ 平台都可以让您在需要时获得恰好 32 位无符号整数：

在 C 中，您包含 <stdint.h> 并使用类型 uint32_t。
在 C++ 中，您包含 <cstdint> 并使用类型 std::uint32_t。

如果您相应地修改您的代码示例，无论您是在桌面上还是在 Arduino（或模拟器）上使用代码，您都应该得到一致的结果。

Arduino 无符号长溢出

Arduino unsigned long overflow

unsigned

arduino

long-integer