c - 预处理器常量溢出？

Question

我使用 Arduino Uno(16 位 int )并且:

#define DT 49
#define DT_MICRO ((DT) * 1000)
...
while (val<DT_MICRO){/*something*/}

哪个给

49
-16536

如果我使用Serial.print(DT);打印它们。为什么？我期望 49000。为什么有负数？如果我(在代码内)使用 Serial.print(DT*1000)，也会发生同样的情况。

使用

DT 49L
and DT_MICRO (DT*1000L)

按预期工作。感谢您的澄清。

Answer 1

除了#if指令之外，预处理器不执行算术运算，仅执行文本替换。在编译器的后续阶段看到它之前，代码中出现的任何 DT_MICRO 都会被序列 ((49) * 1000) 替换。

常量49和1000的类型为int。 (更一般地，整数常量的类型为 int、long int 或 long long int，具体取决于其值；49 和 1000 保证适合 int，所以这就是它们的类型。)

因此，表达式 ((49)*1000) 也是 int 类型。对于表达式(与常量相反)，类型不受值的影响。如果 49,000 太大而无法放入 int，则表达式会溢出。

类型 int 要求至少为 16 位，上限至少为 32767。现在更常见的是 32 位，上限为 2,147,483,647 ( 2³¹-1)。因此，如果 int 是 16 位，则 DT_MICRO 具有未定义的行为，但很可能评估为 -16536，这就是您所看到的。如果 int 为 32 位，则 DT_MICRO 的计算结果恰好为 49000。

至于为什么您会看到该负值，您没有向我们提供足够的信息来确定。你说你“打印”了这个值，但是怎么打印呢？正确的打印方法是:

printf("%d\n", DT_MICRO);

但是您还可以做很多其他事情。

如果您需要确保 DT_MICRO 的类型足够大以保存其值，您可以将定义更改为:

#define DT 49L
#define DT_MICRO (DT * 1000L)

(请注意，只要 DT 定义正确，DT 周围的额外括号就不是必需的)。这会导致它的类型为 long，至少为 32 位，您可以使用以下命令打印它:

printf("%ld\n", DT_MICRO);