在16位目标架构上的常量折叠期间溢出

Question

我在16位目标平台上使用avr-gcc

我想做这样的事情：

#define F_CPU 16000000
#define MIN_UPDATES_PER_REV 100
#define MAX_RPM 10000
#define UPDATE_PERIOD_cy ( F_CPU*60 / (MIN_UPDATES_PER_REV*MAX_RPM) )

不出所料，我得到了一个溢出错误，因为MIN_UPDATES_PER_REV*MAX_RPM的计算结果为0xf4240：

bldc.h:9:40: warning: integer overflow in expression [-Woverflow]
#define UPDATE_PERIOD_cy ( F_CPU*60 / (MIN_UPDATES_PER_REV*MAX_RPM) )
                                                          ^

尽管我失去了-Woverflow的好处，但如果我将常量强制转换为32位，并在折叠后转换回uint16_t，事情就会解决：

#define UPDATE_PERIOD_cy (uint16_t)( (uint32_t)F_CPU*60 / ((uint32_t)MIN_UPDATES_PER_REV*MAX_RPM) ))

是否可以强制gcc在常量折叠过程中处理大的中间值？

我可以强制预处理器为我做常量折叠吗？

有没有我应该知道的最佳实践？

Answer 1

您可以通过向常量添加后缀来指定常量的大小，如100UL或100LL。

另一种解决直接问题的方法是重新排序表达式：

#define UPDATE_PERIOD_cy ( F_CPU*60 / MIN_UPDATES_PER_REV / MAX_RPM) )

这将产生相同的结果，但避免了溢出的大型中间件。

Answer 2

在常量折叠过程中，是否可以强制gcc处理大的中间值？

不你不能这么做。一般的C语言规则总是被应用。这意味着MIN_UPDATES_PER_REV将被评估为uint16，MAX_RPM将被评估为uint8。乘法的结果不适合uint16and，你得到的是-Woverflow。

我可以强制预处理器为我做常量折叠吗？

预处理器只做宏代换，而GCC做常量折叠。如果问题是关于迫使GCC做常量折叠，不，你不能，但即使没有优化标志，GCC也会做常量折叠。

有没有我应该知道的最佳实践？

这是一个主观的问题。(我认为你已经使用了最好的方法来处理角色选择。因为它是在编译时优化的，所以不会产生执行开销)。