将 SIGILL 浮动到固定转换答案

【问题标题】：Getting SIGILL in float to fixed conversion将 SIGILL 浮动到固定转换
【发布时间】：2011-02-04 20:52:38
【问题描述】：

运行以下代码后，我收到了 SIGILL。我实在想不通它有什么问题。

目标平台是 ARM，我正在尝试移植一个已知库（其中包含此代码）

void convertFloatToFixed(float nX, float nY, unsigned int &nFixed) {
    short sx = (short) (nX * 32);
    short sy = (short) (nY * 32);

    unsigned short *ux = (unsigned short*) &sx;
    unsigned short *uy = (unsigned short*) &sy;

    nFixed = (*ux << 16) | *uy;
}

我们将不胜感激。

提前致谢

【问题讨论】：

在 C++ 中，第一次使用 static_cast 这样的命名类型转换，第二次使用reinterpret_cast，例如：short sx = static_cast<short>(nX * 32); 和 unsigned short ux = reinterpret_cast<unsigned short&>(sx);
我已将 SIGILL 的原因确定到最后一行，但不明白为什么。里面有什么问题吗？
我猜测代码生成错误，将返回地址吹到堆栈上。该代码提供了大量的绳索以允许编译器自行挂起。从摆脱指针转换开始，一个简单的转换就可以了。
实际上，当我尝试访问 sx 和 sy 变量时，会抛出 SIGILL，所以我猜测浮点到整数的转换有问题。
您是否通过注释掉代码来“精确定位”这一点？如果是这样，当您注释掉最后一行时，编译器（如果优化）将丢弃整个函数体。你能反汇编这个函数，并准确地显示是哪条指令（和当时的寄存器）导致了错误吗？然后应该非常明显出了什么问题。另外，这是哪个 ARM SoC？你可能有一辆马车:)

标签： c++ arm porting

【解决方案1】：

有些 ARM 处理器有硬件浮点，有些没有，所以有可能这个函数是为硬件浮点编译的，但你的平台缺少浮点单元，所以浮点指令会导致处理器报告非法指令。如果这是您的测试程序中的第一个浮点计算，那极有可能是问题所在。检查您平台的文档以查找您需要将哪个 -march 选项传递给 gcc，或者查看一些已经工作的程序使用的编译选项。

此函数没有定义的行为，并且没有指示所需行为是什么，很难提出改进建议。尝试这样的开始：-

void convertFloatToFixed(float nX, float nY, unsigned int &nFixed) {
    assert(nX * 32 < INT_MAX);
    assert(nY * 32 < INT_MAX);

    int sx = nX * 32;
    int sy = nY * 32;

    unsigned int ux = sx;
    unsigned int uy = sy;

    nFixed = (ux << 16) | uy;
}

我已经摆脱了指针强制转换，这（正如其他人指出的那样）违反了严格的别名规则。我还使用了int 而不是short。拥有short 自动变量通常没有意义，因为无论如何在计算之前它们已经扩大到ints。（他们做得很好，因为将 short 移动 16 位不会很有用。）我添加了一些检查，以便您的调试版本可以确定浮点到整数的转换是否会溢出，这会导致未定义的行为。

【讨论】：

我会接受您的回答，因为问题与我当时（大约 2 年前）正在测试的系统上缺少浮点单元有关