開(kāi)發(fā)過(guò)程中，你是否會(huì)發(fā)出“基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖”的感慨，我相信，只要有經(jīng)驗(yàn)的工程師，應(yīng)該都有過(guò)。

魚(yú)鷹曾經(jīng)因?yàn)橐粋€(gè)很基礎(chǔ)的知識(shí)，差點(diǎn)毀了整個(gè)項(xiàng)目，這不是危言聳聽(tīng)。因?yàn)檫@個(gè)代碼用于整個(gè)系統(tǒng)自檢，一旦運(yùn)行出錯(cuò)，整個(gè)系統(tǒng)就廢了。

為了不讓別人篡改魚(yú)鷹的代碼，魚(yú)鷹設(shè)計(jì)了多套機(jī)制，其中一個(gè)就是定時(shí)檢查關(guān)鍵代碼是否已執(zhí)行，如果有一次沒(méi)有執(zhí)行，那么系統(tǒng)進(jìn)入異常狀態(tài)，這個(gè)功能類(lèi)似窗口看門(mén)狗。

uint16_trun_cnt, run_cnt_next;
void function1(){dosomething;run_cnt++; // 自加，表示該函數(shù)已執(zhí)行}int main(){while(1){function1();if(run_cnt!=run_cnt_next+1)//判斷兩個(gè)變量是否匹配{doerrorsome thing}run_cnt_next++;//這個(gè)位置也自加，表示這里已執(zhí)行}}

類(lèi)似流程如上，當(dāng)時(shí)魚(yú)鷹為了減少變量空間，將計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)成了 uint16_t 類(lèi)型，導(dǎo)致埋下了隱患。

這個(gè)流程乍一看沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)?run_cnt比 run_cnt_next 先加，那么run_cnt_next + 1 應(yīng)該等于run_cnt，如果不相等，作錯(cuò)誤處理。

甚至短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行不會(huì)有任何問(wèn)題，除非 16 位溢出……

所以一個(gè)量產(chǎn)項(xiàng)目，任何一點(diǎn)改動(dòng)，都可能需要長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定測(cè)試，只有這樣才能確保系統(tǒng)穩(wěn)定性，不能認(rèn)為自己能力強(qiáng)，寫(xiě)的代碼不用測(cè)試就直接合并了。

原先魚(yú)鷹以為，這兩個(gè)變量都是 16 位，那么 + 1 的結(jié)果應(yīng)該也是16 位，最后比較時(shí)，也是 16 位比較，這樣即使最終 16 位自加溢出了，結(jié)果也會(huì)是正確的。

if(run_cnt != run_cnt_next + 1) // 判斷兩個(gè)變量是否匹配{      do error some thing}

但你以為，終究是你以為。

實(shí)際上，因?yàn)槟愫?自加了，最終比較是按照 32 位進(jìn)行比較，而 run_cnt 受到變量位數(shù)限制，始終是16位的結(jié)果（但擴(kuò)展成 32 位比較，即高 16 位全是 0）

這樣就會(huì)導(dǎo)致在溢出時(shí)，兩者是不相等的。

比如上一次run_cnt 為0xFFFF 時(shí)（受位數(shù)限制，最大只能是這個(gè)），run_cnt_next 為 0xFFFE，此次結(jié)果比較即使按 32 位比較，也是沒(méi)有問(wèn)題的，都是 0xFFFF。

但下一次運(yùn)行時(shí)，run_cnt 自加，溢出變成 0，而run_cnt_next是 0xFFFF，再和 1 相加，因?yàn)楸容^會(huì)使用 32 位比較，所以此時(shí)結(jié)果是0x10000，最終導(dǎo)致兩者不相等（0 != 0x10000）。

那么為什么會(huì)導(dǎo)致上面的問(wèn)題呢？這里涉及到兩個(gè) C 語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，估計(jì)大家以前都了解過(guò)，但估計(jì)沒(méi)有當(dāng)回事。

1、常量默認(rèn)為 int 型（但不一定是 32 bit ，和內(nèi)核和編譯器有關(guān)，上面的+1 就是 int 型）

2、整型提升（詳細(xì)可網(wǎng)上查找）

因?yàn)閮蛇叺慕Y(jié)果類(lèi)型不一致（+ 1 導(dǎo)致右邊結(jié)果成了 int 類(lèi)型），所以最終按 int 型處理。最終導(dǎo)致溢出時(shí)，結(jié)果判斷失敗。

我們可以通過(guò)匯編看出一些端倪：

我們可以看到 r0+ 1 之后，直接和 r1 比較，也就是說(shuō)，結(jié)果可能超過(guò) 0xFFFF，導(dǎo)致出錯(cuò)。

那么，怎么樣才可以保證結(jié)果為 16 位呢？

我們可以這樣處理：

if((uint16_t)run_cnt!=(uint16_t)(run_cnt_next+1))//強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為16位比較{      do error some thing}

我們可通過(guò)匯編發(fā)現(xiàn)，多了一條 UXTH 指令，用于把 16 位結(jié)果擴(kuò)展成 32 位(從這里我們也可以得出結(jié)論，結(jié)果比較總是 32 bit 比較)。

到此，分析結(jié)束，可以看到，為了解釋這么一條簡(jiǎn)單的 C 語(yǔ)言語(yǔ)句，還是挺困難的事情。

如果對(duì)你有幫助，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)分享支持魚(yú)鷹，這樣魚(yú)鷹也更有動(dòng)力記錄原創(chuàng)筆記。

原文標(biāo)題：什么，這個(gè) C 語(yǔ)言大坑你沒(méi)見(jiàn)過(guò)？