STM32 类型隐性转换 为何 6 + (-20) 6 ？？？

2024-01-24 23:18
文章标签 类型 转换 stm32 20 隐性

本文主要是介绍STM32 类型隐性转换 为何 6 + (-20) 6 ？？？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在STM32平台上输入一下代码段：

int main(void)
{uint8_t a = 6;int8_t b = -20;if(b+a>6){LED0=1;}else{LED0=0;}
}

程序最终会执行，LED0=0，即表示 6+(-20)<6。

通过MDK的反汇编得到代码：

    10:     uint8_t a = 6; 
0x080002FC 2106      MOVS     r1,#0x0611:     int8_t b = -20; 12:  
0x080002FE F06F0213  MVN      r2,#0x1313:     if(b+a>6){ 
0x08000302 1850      ADDS     r0,r2,r1
0x08000304 2806      CMP      r0,#0x06
0x08000306 DD03      BLE      0x0800031014:         LED0=1; 15:     }else{ 
0x08000308 2001      MOVS     r0,#0x01
0x0800030A 4B04      LDR      r3,[pc,#16]  ; @0x0800031C
0x0800030C 6018      STR      r0,[r3,#0x00]
0x0800030E E002      B        0x0800031616:         LED0=0; 17:     } 
0x08000310 2000      MOVS     r0,#0x00
0x08000312 4B02      LDR      r3,[pc,#8]  ; @0x0800031C
0x08000314 6018      STR      r0,[r3,#0x00]18: } 
0x08000316 2000      MOVS     r0,#0x00
0x08000318 4770      BX       lr

把uint8_t 修改为uint16_t ，得到的汇编代码：

    10:     uint16_t a = 6; 
0x080002FC 2106      MOVS     r1,#0x0611:     int16_t b = -20; 12:  
0x080002FE F06F0213  MVN      r2,#0x1313:     if(b+a>6){ 
0x08000302 1850      ADDS     r0,r2,r1
0x08000304 2806      CMP      r0,#0x06
0x08000306 DD03      BLE      0x0800031014:         LED0=1; 15:     }else{ 
0x08000308 2001      MOVS     r0,#0x01
0x0800030A 4B04      LDR      r3,[pc,#16]  ; @0x0800031C
0x0800030C 6018      STR      r0,[r3,#0x00]
0x0800030E E002      B        0x0800031616:         LED0=0; 17:     } 
0x08000310 2000      MOVS     r0,#0x00
0x08000312 4B02      LDR      r3,[pc,#8]  ; @0x0800031C
0x08000314 6018      STR      r0,[r3,#0x00]18: } 
0x08000316 2000      MOVS     r0,#0x00
0x08000318 4770      BX       lr

这跟uint8_t时的汇编代码一样，没有变化。

当把uint8_t 修改为uint32_t 时，即代码如下:

int main(void)
{uint32_t a = 6;int32_t b = -20;if(b+a>6){LED0=1;}else{LED0=0;}
}

得到的汇编也变了：

    10:     uint32_t a = 6; 
0x080002FC 2106      MOVS     r1,#0x0611:     int32_t b = -20; 12:  
0x080002FE F06F0213  MVN      r2,#0x1313:     if(b+a>6){ 
0x08000302 1850      ADDS     r0,r2,r1
0x08000304 2806      CMP      r0,#0x06
0x08000306 D903      BLS      0x0800031014:         LED0=1; 15:     }else{ 
0x08000308 2001      MOVS     r0,#0x01
0x0800030A 4B04      LDR      r3,[pc,#16]  ; @0x0800031C
0x0800030C 6018      STR      r0,[r3,#0x00]
0x0800030E E002      B        0x0800031616:         LED0=0; 17:     } 
0x08000310 2000      MOVS     r0,#0x00
0x08000312 4B02      LDR      r3,[pc,#8]  ; @0x0800031C
0x08000314 6018      STR      r0,[r3,#0x00]18: } 
0x08000316 2000      MOVS     r0,#0x00
0x08000318 4770      BX       lr

3个程序段得到的代码，只有在跳转指令不同（LED0=1上面一句）：

uint8_t 和uint16_t 中，跳转指令是：0x08000306 DD03      BLE      0x08000310

而在uint32_t 中，跳转指令是：0x08000306 D903      BLS      0x08000310

区别就在与BLE 和BLS，为搞懂这两个指令的含义，需要找ST官方的文档PM0056，在该文档的3.8.5章节由说到跳转指令：

PS：BLE和BLS是B指令，不是BL指令，LE和LS是条件码。

可选条件码在刚文档的表23， Table 23: Condition code suffixes on page 57：

简言之，BLE就是有符号类的小于等于，BLS就是无符号类的小于等于。

明白了以上一点，就再继续分析。

STM32为32为的CPU，其寄存器就是32位的，在执行

    uint32_t a = 6;int32_t b = -20;
或uint16_t a = 6;int16_t b = -20;
或uint8_t a = 6;int8_t b = -20;和a+b

以上程序时，得到的汇编代码都是一样的:

0x080002FC 2106      MOVS     r1,#0x06
0x080002FE F06F0213  MVN      r2,#0x13
0x08000302 1850      ADDS     r0,r2,r1

最后得到的结果就是a+b = R0=0xFFFF FFF2，而这个R0的值，到底是把它当有符号看，还是无符号看，就要看后面的指令了，STM32就只是个存储。

前面说到，BLE就是有符号类的小于等于，BLS就是无符号类的小于等于。对于uin32_t 汇编得到的是BLS，因此R0这个数就是一个无符号的数，所以 a+b = 0xFFFF FFF2 = 4294967282 > 6 

对于uint8_t 汇编得到的数是BLE，因此R0这个数是一个有符号数，所以 a+b = 0xFFFF FFF2 = -14 < 6

 

因此对于STM32来说，并非所有情况都能使 6 + (-20) > 6 成立。

那么什么时候这个条件成立？先说类型转换规则：

（1）、进行运算的两个变量的数据类型长度，若都小于32位，则都转换为有符号32位数据，即int32_t

（2）、若两变量中数据类型长度大的那一个，且它的数据类型大于等于32位，则另一个数据转换为与数据类型大的那一个一样

（3）、若两变量中数据类型长度一样，若存在无符号数，则都转换为无符号数。

根据规则，判断如下情况：

/********************************/uint8_t a = 6;int8_t b = -20;uint16_t a = 6;int8_t b = -20;uint32_t a = 6;int8_t b = -20;uint64_t a = 6;int8_t b = -20;/********************************//********************************/uint8_t a = 6;int16_t b = -20;uint16_t a = 6;int16_t b = -20;uint32_t a = 6;int16_t b = -20;uint64_t a = 6;int16_t b = -20;/********************************//********************************/uint8_t a = 6;int32_t b = -20;uint16_t a = 6;int32_t b = -20;uint32_t a = 6;int32_t b = -20;uint64_t a = 6;int32_t b = -20;/********************************//********************************/uint8_t a = 6;int64_t b = -20;uint16_t a = 6;int64_t b = -20;uint32_t a = 6;int64_t b = -20;uint64_t a = 6;int64_t b = -20;/********************************/

可以使用代码自行实验：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>#define TYPE            uint8_t#define FirstVar        -20
#define SeconedVar      6int main()
{char *p="int64_t";uint8_t a = FirstVar;TYPE b = SeconedVar;if(a+b>6){printf("uint8_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}else{printf("uint8_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}uint16_t c = FirstVar;TYPE d = SeconedVar;if(c+d>6){printf("uint16_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}else{printf("uint16_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}uint32_t e = FirstVar;TYPE f = SeconedVar;if(e+f>6){printf("uint32_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}else{printf("uint32_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}uint64_t g = FirstVar;TYPE h = SeconedVar;if(g+h>6){printf("uint64_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}else{printf("uint64_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);}getchar();return 0;
}//int main()
//{
//    char *p="uint8_t";
//
//    int8_t a = FirstVar;
//    TYPE b = SeconedVar;
//
//    if(a+b>6){
//        printf("int8_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }else{
//        printf("int8_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }
//
//
//    int16_t c = FirstVar;
//    TYPE d = SeconedVar;
//    if(c+d>6){
//        printf("int16_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }else{
//        printf("int16_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }
//
//    int32_t e = FirstVar;
//    TYPE f = SeconedVar;
//    if(e+f>6){
//        printf("int32_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }else{
//        printf("int32_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }
//
//    int64_t g = FirstVar;
//    TYPE h = SeconedVar;
//    if(g+h>6){
//        printf("int64_t %d + %s %d  > 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }else{
//        printf("int64_t %d + %s %d  < 6 \r\n",FirstVar,p,SeconedVar);
//    }
//
//
//    getchar();
//    return 0;
//}

 

这篇关于STM32 类型隐性转换 为何 6 + (-20) 6 ？？？的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/641343。

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