Неправильный результат при работе с целыми числами без знака

Question

У меня проблема с арифметической операцией с целыми переменными без знака.

Все переменные определены как uint32_t. Это арифметическая операция:

batt += (uint32_t) ((((charg - discharg) * (time_now - time_old)) / 1000) + 0.5);

Значения до операции:

batt = 8999824
charg = 21
discharg = 1500
time_now = 181
time_old = 132

Проблема в том, что результат после операции

batt = 13294718

вместо

batt = 8999752

В чем причина?

Заранее спасибо.

Answer 1

У вас 2 проблемы.

1. charg < discharg как так создает ответ оборота 4294965817 для charg - discharg, Смотрите ниже, почему вы закончили с 13294718.

2. Делайте смещение (+ 0,5) перед /1000в противном случае целочисленное деление будет готово, если мы отбросим дробную часть.

Рекомендуемое исправление 1: обеспечить зарядку>= разрядить.

ИЛИ ЖЕ

Рекомендуемое исправление 1: измените charg, discharg, time_now, time_old и, возможно, batt на int32_t,

Рекомендуемое исправление 2: измените округление на batt += (uint32_t) ((Product / 1000.0) + 0.5);

ИЛИ ЖЕ

Рекомендуемое исправление 2: измените округление на batt += (Product + 500*sign(Product))/1000;

---

Кажущийся ошибочный код - шаг за шагом.

uint32_t batt = 8999824;
uint32_t charg = 21;
uint32_t discharg = 1500;
uint32_t time_now = 181;
uint32_t time_old = 132;
// batt += (uint32_t) ((((charg - discharg) * (time_now - time_old)) / 1000) + 0.5);

// The big problem occurs right away.
// Since charg is less than discharg, and unsigned arithmetic "wrap around", 
// you get (21 - 1500) + 2**32 = (21 - 1500) + 4294967296 = 4294965817
uint32_t d1 = charg - discharg;
uint32_t d2 = time_now - time_old; // 49
// The product of d1 and d2 will overflow and the result is mod 4294967296
// (49 * 4294965817) = 210453325033
// 210453325033 mod 4294967296 = 4294894825
uint32_t p1 = d1 * d2;
uint32_t q1 = p1/1000;  // 4294894825/1000 = 4294894.825.  round to 0 --> 4294894
double s1 = q1 + 0.5;  //  4294894 + 0.5 --> 4294894.5;
uint32_t u1 = (uint32_t) s1; // 4294894.5 round to 0 --> 4294894
batt += u1; // 8999824 + 4294894 --> 13294718

Answer 2

Результат charg - discharg отрицательно, таким образом, все выражение является отрицательным, что является довольно большим unsigned,