c++ 为什么在C Arduino中将整数乘以一个数字会给出错误的答案？[duplicate]

9cbw7uwe 于 2022-11-27 发布在其他

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此问题在此处已有答案：

Arduino Uno is making errors when doing calculations（2个答案）
Arduino computing error - giving negative values when it shouldn't（2个答案）
5天前关闭。
我试图计算电位计的Angular 值，所以我需要乘以180，然后除以量程。这样做后，我注意到得到的数字不是我期望的数字，所以我开始调试，只乘以180，并意识到输出不是预期的那样。**以下是输出奇怪读数的简单代码：*`

#define POTENTIOMETER_PIN A0
int val;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
}

  // put your main code here, to run repeatedly:
void loop()
{
  val = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);
  Serial.println(val*180);
  delay(250);
}

`
预期值在（0到1023）*180之间，而不是串行监视器输出值，例如：18932年-18752年-18572年-18392年-18392年

c++

来源：https://stackoverflow.com/questions/74511207/why-multiplying-an-integer-by-a-number-gives-wrong-answers-in-c-arduino

2条答案

按热度按时间

lbsnaicq1#

看一看您的用例中的map()函数
https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/

int val = 0;  // assign at declaration

void loop()
{
  val = analogRead(POTENTIOMETER_PIN);  // read value
  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);      // convert into 180 range
  Serial.println(val);                  // display value
}

在内部，这使用了比不起眼的int更大的类型，使用了long，它（可能）是32位而不是16位
从上述文档中

long map(long x, long in_min, long in_max, long out_min, long out_max) {
  return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}

这种方法更适合您，并且可以正确地进行数学运算的原因是，16位数字不包含足够的乘法精度，而map()在进行数学运算时，内部使用32位数字来表示值！
具体来说，如果在您依赖16位数学运算的逻辑过程中，值超出了~32768的范围，它将 * 回绕 * 并变为负值！
这被称为Integer Overflow，维基百科文章链接了一个使用汽车里程表的很好的演示
第100，000英里 * 溢出 * 并绕回为1，因为第一个数字没有空间，因此被截断

一些人更详细地阐述了Arduino上的int文档中的观点，特别是因为尽管存在很多争论（包括 * 为什么 * Arduino选择提供int），但通常好的做法是始终准确地指定您所追求的类型，如uint32_t，而不是依赖int，后者在不同的设备目标上可能有不同的大小，这令人沮丧
https://www.arduino.cc/reference/en/language/variables/data-types/int/
在Arduino Uno（和其他基于ATmega的板卡）上，int存储一个16位（2字节）的值，其范围为-32，768到32，767（最小值为-2^15，最大值为（2^15）- 1）。
在基于Arduino Due和SAMD的开发板上（如MKR 1000和Zero），int存储一个32位（4字节）的值，其范围为-2，147，483，648到2，147，483，647（最小值为-2^31，最大值为（2^31）- 1）。