Arduino无符号长溢出

Question

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

对于那些不知道的人，Arduino micros() 函数返回自程序启动以来经过的微秒数，为 32 位无符号长。该值将每 2^32 微秒（约 71 分钟）换行一次。

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

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一个负数来使值溢出，并返回十六进制 ffffffff00000200，正如我所期望的那样。

但是在Arduino:

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

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

在在线 arduino sim wokwi 上运行它会返回（十六进制）200，这是意料之外的，但实际上对我更有用，因为当 micros() 输出每 71 分钟归零时，我的计时器检查仍然有效。

所以我的问题是：为什么会有不同的行为？我可以依赖在线 Arduino 模拟器表现出的行为与 Arduino Due 相同（模拟器基于 Uno）吗？目前我没有真正的 Due 硬件可供测试。

我希望这个问题对某人有意义。

Answer 1

Arduino 上的 unsigned long 有 32 位，所以模拟器正在做我期望实际 Arduino 做的事情。

在台式电脑上，无符号长整数可以是 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 位的值，因此在您的平台上，那些无符号长整数似乎有 64 位。由于这与您在 Arduino 上得到的不同，因此得到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，所以我不确定哪里有混淆。

几乎所有 C 和 C++ 平台都可以让您获得所需的 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，包含 <cstdint> 并使用类型 std::uint32_t。

如果您相应地修改代码示例，无论您是在台式机还是 Arduino（或模拟器）上使用代码，都应该得到一致的结果。