keil C51 V9.59以前的版本都可能存在一个“坑...

2020-01-12 17:22发布

本帖最后由 machao 于 2019-8-22 23:21 编辑

使用keil C51的朋友注意了,版本V9.59以前的所有版本都有一个“坑”!

在v9.59的 Release Notes 中有一个修正!主要是避免8位有符号数与无符号数比较出错的问题(在少数情况下会发生)

Corrected: in rare cases a signed compare with unsigned char treated the unsigned char as signed. This happens if the unsigned char value results from a calculated assignment. Example:
char i;
unsigned char uc0 = 254;
char c1 = 0;

void main() {
  if (c1 <= (uc0 += c1))    // uc0 is wrongly treated signed => -2 therefore the condition (0 <= -2) is false
    i = 1;
  else
    i = 0;
}

in rare cases  翻译成中文意思:在极少数情况下........

=======================================================
在c语言中是这样规定的:常量无unsigned型。但一个非负值的整数可以赋值给unsigned整型变量,只要它的范围不超过变量的取值范围即可。

换句话说,一个常量,比如10,它是一个signed型!

在编写程序时,我们可以有意识的避免两个不同类型(unsigned与signed)变量之间的比较,但会忽视一个变量与常量的比较,比如,经常使用如下的语句:

uchar i;

if (i >= 10 ) {}

for(i=0;i<10;i++){}

尽管定义了变量 i 为unsigned,但常量10却为signed。所以上面两句语句都是不同类型的比较。按keil c51 V9.59的 Release Notes中说法,在“极少情况下”会出现错误的。

我查了一下,keil c51 V9.59是2018年4月推出的,说明在以前的版本中,“极少情况下”会出现错误的结果。

keil c51 V9.59以及以后的版本(V9.60、V9.60a)做了修正,防止了这种“极少情况下”会出现错误的现象发生,但其编译后的代码要比以前版本的长。

目前解决的办法有:
1/ 不考虑代码效率时,用V9.59以后的版本重新编译。
2/ 要考虑代码效率时,按keil c51 V9.59的 Release Notes中说法,使用强制转换,包括对常量。上面的例子改成:

uchar i;

if (i >= (uchar)10 ) {}

for(i=0;i<(uchar)10;i++){}
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33条回答
machao
1楼-- · 2020-01-12 21:01
这段英文原文如下:

Corrected: in rare cases a signed compare with unsigned char treated the unsigned char as signed. This happens if the unsigned char value results from a calculated assignment. Example:
char i;
unsigned char uc0 = 254;
char c1 = 0;

void main() {
  if (c1 <= (uc0 += c1))    // uc0 is wrongly treated signed => -2 therefore the condition (0 <= -2) is false
    i = 1;
  else
    i = 0;
}
Wrong code was generated:
0000 E500        R     MOV     A,uc0
0002 2500        R     ADD     A,c1
0004 F500        R     MOV     uc0,A
0006 D3                SETB    C
0007 6480              XRL     A,#080H      
0009 F8                MOV     R0,A          |
000A E500        R     MOV     A,c1          |
000C 6480              XRL     A,#080H       |
000E 98                SUBB    A,R0          |
000F 5004              JNC     ?C0001        -> signed char compare
0011 750001      R     MOV     i,#01H
0014 22                RET
0015         ?C0001:
0015 E4                CLR     A
0016 F500        R     MOV     i,A
0018         ?C0003:
0018 22                RET
The correct code is much longer because according to the C standard a cast to int is necessary:
0000 E500        R     MOV     A,uc0
0002 2500        R     ADD     A,c1
0004 FF                MOV     R7,A
0005 F500        R     MOV     uc0,A
0007 AD00        R     MOV     R5,c1         
0009 ED                MOV     A,R5          |
000A 33                RLC     A             |
000B 95E0              SUBB    A,ACC         |
000D FC                MOV     R4,A          -> cast of signed char to int
000E D3                SETB    C            
000F ED                MOV     A,R5          |
0010 9F                SUBB    A,R7          |
0011 7480              MOV     A,#080H       +> implicit cast of unsigned char to int
0013 F8                MOV     R0,A          |
0014 6C                XRL     A,R4          |
0015 98                SUBB    A,R0          |
0016 5004              JNC     ?C0001        -> signed int compare
0018 750001      R     MOV     i,#01H
001B 22                RET
001C         ?C0001:
001C E4                CLR     A
001D F500        R     MOV     i,A
001F         ?C0003:
001F 22                RET
To generate smaller code the signedness of the values to be compared should be the same:
...
        if ((unsigned char)c1 <= (uc0 += c1))
...
0000 E500        R     MOV     A,uc0
0002 2500        R     ADD     A,c1
0004 FF                MOV     R7,A
0005 F500        R     MOV     uc0,A
0007 E500        R     MOV     A,c1
0009 D3                SETB    C            
000A 9F                SUBB    A,R7          |
000B 5004              JNC     ?C0001        -> unsigned char compare
000D 750001      R     MOV     i,#01H
0010 22                RET
0011         ?C0001:
0011 E4                CLR     A
0012 F500        R     MOV     i,A
0014         ?C0003:
0014 22                RET
johnlj
2楼-- · 2020-01-13 01:02
 精彩回答 2  元偷偷看……
makesoft
3楼-- · 2020-01-13 01:17
我自己一般不把有符号和无符号数直接比较,一直担心这个问题,果然是雷。
laujc
4楼-- · 2020-01-13 02:05
这个坑有点大。
关于以后
5楼-- · 2020-01-13 06:21
这么。。。。大的坑。
machao
6楼-- · 2020-01-13 07:35
makesoft 发表于 2019-8-21 21:27
我自己一般不把有符号和无符号数直接比较,一直担心这个问题,果然是雷。 ...

以前没有注意到这一点,好在这不是每次比较都会出现问题。但总是不放心。
如果程序中是两个变量(一个有符号,一个无符号)做比较时,还能够注意到。但一个无符号变量与常数比较时,就会忽视。

按说明中,要加强制转换,才能生成比较简洁的汇编代码,否则代码会增加的。

我在另外一个帖子中有例子。现在要这样写代码,常数也要强制转换,才能生成简洁代码。

// time0 中断服务,中断时间为50us, 运行模式12T
       uchar time_1k_counter,time_100hz_counter,time_10hz_counter;
       bit time_key_ok;

      void Int_time0(void) interrupt T0_VECTOR
      {
        if(++time_1k_counter >= (uchar)10)
        {
          clk_1k = !clk_1k;
          time_1k_counter = 0;
          if (++time_100hz_counter >= (uchar)10)
          {
            clk_100hz = !clk_100hz;
            time_100hz_counter = 0;
            time_key_ok = true;
            if (++time_10hz_counter >= (uchar)10)
            {
              clk_10hz = !clk_10hz;
              time_10hzcounter = 0;
            }
          }
       }
    }

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