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SRobertJames
Asked: 2023-09-04 03:01:49 +0800 CST

从时钟“freq”确定“ticks”同时避免微控制器上的 C 溢出的正确方法是什么？

  • 772

在 C 中乘除整数以避免溢出的正确方法是什么？ticks我想确定以（以赫兹为单位）运行的计时器需要多少个freq才能生成delay（以毫秒为单位）。这应该是ticks = freq * delay / 1000。

但是，这条线对我来说看起来很危险。如果我们这样写，(freq * delay) / 1000就会面临溢出的风险。如果我们写成freq * (delay / 1000)，我们就会陷入浮点数——这是不必要的并且容易出错，尤其是。在微控制器上。

这样做的正确方法是什么？

c

2 个回答

  1. Best Answer

    您的建议：

    freq * (delay / 1000)

    不是浮点运算。这需要：

    freq * (delay / 1000.0)

    但你说得对，没有必要。更好的是：

    (freq / 1000) * delay

    只要freq是 1000 的倍数，就不会导致精度损失，并且至少可以避免“过早”溢出（即由于操作顺序选择不当而在较低值处发生溢出）。

    当然，溢出仍然是可能的，但该表达式给出了可能的最大范围，而delay无需求助于更大的类型。例如，如果表达式的类型为uint32_t，则delay最多可达 2 32 /1000，或近 72 分钟。

    至关重要的是，重新排序使得 的范围delay在任何系统中都具有确定性。它不再依赖于 的值freq- 它将始终是 72 分钟。

    如果 72 分钟不够长，您甚至可以在采用较大的数据类型之前考虑较低分辨率的延迟（例如整秒）（这会降低效率并可能增加原子性问题）。长延迟很少需要毫秒精度，并且您的时钟在任何情况下都可能在该时间长度内达到毫秒精度 - 即使 TCXO 的精度通常可达 2ppm。

    • 2

  2. 简单地说，想想您最多可以延迟多长时间。

    如果使用 32 位无符号数（延迟的负数不太实用，因为我不知道如何产生负延迟，这会让我们回到过去）。uint32_t 的最大值为 4,294,967,295，足以延迟一小时以上。

    如果您将计时器设置为每 1/1000 秒递增一次，那么 uint32_t 将足以延迟49.7102696181几天

    如果您需要更多，请在计算中使用更大的无符号整数：((uint64_t)freq * delay) / 1000

    • 1

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