C 兩個無符號數相減的問題

因為乙個裸機軟定時器的溢位問題，

static uint32_t _timer_ticks = 0
;void
timer_ticks()
void
soft_timer_loop()
else
target->timeout_cb();}}
}

為了解決這個bug，有人可以把判斷條件換成

if((int)((uint32_t)(target->timeout -_timer_ticks)) <= 0
)

這個涉及到2個無符號數相減的問題。

微機原理中計算通過alu計算，加減的時候，alu不認識什麼符號。他有兩個輸入端a，b。 a端直接輸入，b端的看情況，如果是+則直接輸入，如果是-則經過乙個反向器並加1輸入。他只管計算，並把結果反回給程式，至於這個結果是什麼型別，就由程式來處理了

簡單一句，無符號數的加減法等同於補碼進行加減法，只是最後對於結果的解釋不一樣，無符號數a-b，可以和補碼表示的有符號數一樣，轉化成，a+（b的補碼），即a+(~b+1 )。

這裡假設_timer_ticks和 target->timeout都是8位的。target->repeat +_timer_ticks 溢位了。1ms計數的情況下，按實際 target->timeout是要比4294967295（49.7天）要小的多的乙個數。

這裡按8位數寫

假設_timer_ticks = 250 ，target->repeat = 10 則 target->timeout = 4

則target->timeout -_timer_ticks

_timer_ticks 原碼 1111 1010

補碼 0000 0110

target->timeout + 0000 0110 = 10強制轉換為int 也是大於0的。

_timer_ticks = 251 ((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 0x09轉為有符號 (char)((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 9

。。。_timer_ticks = 255 ((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) =0x05轉為有符號(char)((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 5

。。。_timer_ticks = 3 ((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 0x01轉為有符號(char)((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 1

_timer_ticks = 4 ((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 0x00轉為有符號(char)((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 0

_timer_ticks = 5 ((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = 0xff轉為有符號(char)((uint8_t)(target->timeout -_timer_ticks)) < -1

所以解決了溢位的的時候，因為target->timeout 必定比_timer_ticks小，而立即執行的bug。

那麼這麼些有bug嗎？首先沒有溢位的情況下，很好理解，這時候其實不用考慮什麼補碼，不用再繞一層，按常識走。

就是溢位的情況下，有，假設在_timer_ticks = 128的時候 target->repeat = 128 ，這是target->timeout = 1

_timer_ticks = 129 (int)((uint32_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = -128 這tm就成立了啊。

或者說_timer_ticks = 128的時候 target->repeat = 129 這是target->timeout = 2

_timer_ticks = 129 (int)((uint32_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = -129 這tm就成立了啊。

_timer_ticks = 130 (int)((uint32_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = -128 這tm就成立了啊。

這裡再極限一些 target->repeat = 250，當_timer_ticks = 6的時候，target->timeout = 1

_timer_ticks = 2 (int)((uint32_t)(target->timeout -_timer_ticks)) = -1 這tm就成立了啊。

這裡只要target->repeat <= 127(uint8_max/2) 就不會出現這種bug，而uint32的一半要20多天，所以這個bug，注意一下就行，平時不會出現。

還有一種方法，就是_timer_ticks target->timeout定義為64位的那樣溢位需要1億年，根本不會溢位了。