int Variable, Grenzbereiche

[frabe]

Hallo - folgend mal wieder Basiswissen;
Was passierte wenn Variablen "unbeabsichtigt" über ihr Grenzbereiche hinaus laufen?

int Bsp1 = 1/2; // wird 0 gespeichert und der Dezimalwert ignoriert?
int Bsp2 = 3/2; // wird 1 gespeichert und der Dezimalwert ignoriert?
unsigned int Bsp3 = 1-2; // wird 1 gespeichert und das Minus ignoriert?
unsigned int Bsp4 = 2-5; // wird 3 gespeichert und das Minus ignoriert?

Was ist wenn solche Fehler innerhalb einer Formal "unbeabsichtigt" vorkommen, das Endergebnis aber eine korrekten int Var. ergibt?

int Bsp5 = 3/2*2; // wir 3 gespeichert?
unsigned int Bsp6 = 1-2+10; // wird 9 gespeichert?

PS: Mir ist bewusst, dass man die oberen Bsp generell mit "float" und ohne "unsigned" umgehen kann.

[Holomino]

Abgesehen davon, dass der Controller gar nix rechnet, weil der Precompiler Deine Literale schon weit vorher auflöst und der Optimizer die Variablen wegen Nichtverwendung gleich wieder aus dem Code kickt:

Warum probierst Du solche Dinge nicht einfach selber (in Terminal, Console, Simulator, Listing, auf dem PC, ...) aus? Wenn Du dann noch Fragen hast, …

[frabe]

Natürlich stehe die reellen Zahlen in den Bsp für mögliche Variablenwerte.
Und warum das Rad neu erfinden...

Interessant in diesem Zusammnehang;
short Zahl = 32768; // Wert 32768 gespeichert
Zahl++; // statt 32769, Wert -32767 gespeichert
Quelle: http://www.c-howto.de/tutorial/varia.../ganze-zahlen/

[HaWe]

das ist ja alles noch triviales Grundwissen - dazu gehört auch, was bei Überlauf passiert und dass die Nachkommastellen bei Integer-Division abgeschnitten werden

holomino hat aber völlig Recht:
du kannst dir alle deine Fragen selber beantworten, wenn du deine Rechnungen per Serial.println() zur Kontrolle ausgeben lässt.

interessant wird es, wenn du mit
char
rechnest, denn auf AVRs entspricht
char == int8_t (signed)
aber auf ARM (SAM, SAMD) und ESPs ist
char == uint8_t (unsigned) !!

Außerdem unterscheidet sich der Wertebereich von int, short, long je nach der verwendeten MCU.

Besser: <stdint.h> bzw. besser noch <inttypes.h> Datentypen verwenden (int8_t, uint8_t, int16_t, uint16_t, int32_t, uint32_t), denn die funktionieren plattformübergreifend identisch.

[Holomino]

Doch, letztlich musst Du en Detail das Rad für jede Plattform und jede Programmiersprache neu erfinden, weil sowohl Datentypen (int = 16 oder 32Bit) als auch das Verhalten der Bibliotheken (in C# ist ein int z.B. ein Objekt, das bei einem Overflow eine entsprechende Exception auslöst) unterschiedlich sein können. Auf anderen Systemen, als in Deinem Link angegeben, erfolgt der Überlauf z.B. schon bei 32767++.

Wenn man also eine neue Plattform in Betrieb nimmt und keine Lust hat, Specs zu lesen, probiert man es aus.

[HaWe]

Doch, letztlich musst Du en Detail das Rad für jede Plattform und jede Programmiersprache neu erfinden, weil sowohl Datentypen (int = 16 oder 32Bit) als auch das Verhalten der Bibliotheken (in C# ist ein int z.B. ein Objekt, das bei einem Overflow eine entsprechende Exception auslöst) unterschiedlich sein können. Auf anderen Systemen, als in Deinem Link angegeben, erfolgt der Überlauf z.B. schon bei 32767++.

Wenn man also eine neue Plattform in Betrieb nimmt und keine Lust hat, Specs zu lesen, probiert man es aus.

nein, muss man nicht, wenn man <stdint.h> bzw. <inttypes.h> Datentypen verwendet, die gelten ja gerade plattformübergreifend.
Im Gegensatz zu char, int, short, long etc.
und wir reden ja über C/C++ hier im Arduino-Subforum, daher ist C# offtopic.

[frabe]

Datentypen, ein spannendes und wirklich wichtiges Thema.
So dumm war meine obige Frage gar nicht...
Das es je nach Plattform unterschiedliche Ausprägungen gibt, beantwortet auch, warum so wenig dieser Grenzüberschreitungen im Netz steht.

Im aktuellen Fall habe ich die Unsicherheit mit typecast beseitigt.

...
float PWMschritt = PWMbereich / FadeZeit;
int PWMakt = (int)(AktZeit * PWMschritt + 0.5);
...

Vielleicht kehre ich aber auch wieder zu <stdint.h> bzw. <inttypes.h> Datentypen zurück.
Fand ich als Anfänger aber etwas unübersichtlicher (unleserlicher).

DANKE für eure Inspirationen!!!

[Sisor]

int Bsp5 = 3/2*2; // wir 3 gespeichert?

Sicher? Sollte 2 sein, nicht 3.

[Holomino]

Sicher? Sollte 2 sein, nicht 3.

Vorsicht!
Die Auflösung des Literals wird vom Precompiler übernommen.
Für das Fragment:
int main (void)
{

int8_t test = 3.1415/2 *2;
if (test == 3)
SetLED2();

bekomme ich vom Compiler im AVR-GCC weder eine Warnung, noch einen Fehler. Im Listing sehe ich aber:

000028b6 <main>:
static inline void SetLED2()
{
PORTD.OUTSET = 0x02; }
28b6: c0 e6 ldi r28, 0x60 ; 96
28b8: d6 e0 ldi r29, 0x06 ; 6
28ba: 12 e0 ldi r17, 0x02 ; 2
28bc: 1d 83 std Y+5, r17 ; 0x05

Da wird also weder eine Variable angelegt, noch im ganzzahligen Bereich, wie auf der eigentlichen Maschine, gerechnet.
Insofern sind die oben angegebenen Beispielzeilen nicht wirklich tauglich, die Sache zu durchschauen.

Besser (so, wie erwartet) wird's mit:
int main (void)
{
int8_t test = 3.1415;
test/=2;
test*=2;
if (test == 3)
SetLED2();

Hier castet sich der fraktale Anteil im Precompiler weg:
test = 3.1415 ->3
test /= 2 ->1
test *= 2 ->2

Es wird vom Compiler im Listing zwar immer noch keine Variable angelegt, aber der Aufruf von SetLED2() kommt auch nicht mehr.

[Sisor]

Vorsicht!
Die Auflösung des Literals wird vom Precompiler übernommen.
Für das Fragment:
int main (void)
{

int8_t test = 3.1415/2 *2;
if (test == 3)
SetLED2();

bekomme ich vom Compiler im AVR-GCC weder eine Warnung, noch einen Fehler. Im Listing sehe ich aber:

000028b6 <main>:
static inline void SetLED2()
{
PORTD.OUTSET = 0x02; }
28b6: c0 e6 ldi r28, 0x60 ; 96
28b8: d6 e0 ldi r29, 0x06 ; 6
28ba: 12 e0 ldi r17, 0x02 ; 2
28bc: 1d 83 std Y+5, r17 ; 0x05

Da wird also weder eine Variable angelegt, noch im ganzzahligen Bereich, wie auf der eigentlichen Maschine, gerechnet.
Insofern sind die oben angegebenen Beispielzeilen nicht wirklich tauglich, die Sache zu durchschauen.

Besser (so, wie erwartet) wird's mit:
int main (void)
{
int8_t test = 3.1415;
test/=2;
test*=2;
if (test == 3)
SetLED2();

Hier castet sich der fraktale Anteil im Precompiler weg:
test = 3.1415 ->3
test /= 2 ->1
test *= 2 ->2

Es wird vom Compiler im Listing zwar immer noch keine Variable angelegt, aber der Aufruf von SetLED2() kommt auch nicht mehr.

Wenn du mit Precompiler Präprozessor meinst, der rechnet nicht. GCC hat keinen Precompiler für C/C++. Die Auswertung der Literale erfolgt im Compiler.
Bei int t = 3.1415/2 *2 ist 3.1415 ein float und 2 ein int, damit ist das Ergebnis aus 3.1415/2 ein float, damit ist das 3.1415/2 * 2 auch ein float. Das wird dann zum int (3) gecastet.
Bei int u = 3/2 *2 sind 3 und 2 int, damit ist 3/2 ein int (1), damit ist 1*2 ein int (2). Das braucht nicht mehr gecastet werden.

Regeln-fuer-Konvertierungen-und-Casts