int Variable, Grenzbereiche

[frabe]

Natürlich stehe die reellen Zahlen in den Bsp für mögliche Variablenwerte.
Und warum das Rad neu erfinden...

Interessant in diesem Zusammnehang;
short Zahl = 32768; // Wert 32768 gespeichert
Zahl++; // statt 32769, Wert -32767 gespeichert
Quelle: http://www.c-howto.de/tutorial/varia.../ganze-zahlen/

[HaWe]

das ist ja alles noch triviales Grundwissen - dazu gehört auch, was bei Überlauf passiert und dass die Nachkommastellen bei Integer-Division abgeschnitten werden

holomino hat aber völlig Recht:
du kannst dir alle deine Fragen selber beantworten, wenn du deine Rechnungen per Serial.println() zur Kontrolle ausgeben lässt.

interessant wird es, wenn du mit
char
rechnest, denn auf AVRs entspricht
char == int8_t (signed)
aber auf ARM (SAM, SAMD) und ESPs ist
char == uint8_t (unsigned) !!

Außerdem unterscheidet sich der Wertebereich von int, short, long je nach der verwendeten MCU.

Besser: <stdint.h> bzw. besser noch <inttypes.h> Datentypen verwenden (int8_t, uint8_t, int16_t, uint16_t, int32_t, uint32_t), denn die funktionieren plattformübergreifend identisch.

[Holomino]

Doch, letztlich musst Du en Detail das Rad für jede Plattform und jede Programmiersprache neu erfinden, weil sowohl Datentypen (int = 16 oder 32Bit) als auch das Verhalten der Bibliotheken (in C# ist ein int z.B. ein Objekt, das bei einem Overflow eine entsprechende Exception auslöst) unterschiedlich sein können. Auf anderen Systemen, als in Deinem Link angegeben, erfolgt der Überlauf z.B. schon bei 32767++.

Wenn man also eine neue Plattform in Betrieb nimmt und keine Lust hat, Specs zu lesen, probiert man es aus.

[HaWe]

Doch, letztlich musst Du en Detail das Rad für jede Plattform und jede Programmiersprache neu erfinden, weil sowohl Datentypen (int = 16 oder 32Bit) als auch das Verhalten der Bibliotheken (in C# ist ein int z.B. ein Objekt, das bei einem Overflow eine entsprechende Exception auslöst) unterschiedlich sein können. Auf anderen Systemen, als in Deinem Link angegeben, erfolgt der Überlauf z.B. schon bei 32767++.

Wenn man also eine neue Plattform in Betrieb nimmt und keine Lust hat, Specs zu lesen, probiert man es aus.

nein, muss man nicht, wenn man <stdint.h> bzw. <inttypes.h> Datentypen verwendet, die gelten ja gerade plattformübergreifend.
Im Gegensatz zu char, int, short, long etc.
und wir reden ja über C/C++ hier im Arduino-Subforum, daher ist C# offtopic.

[frabe]

Datentypen, ein spannendes und wirklich wichtiges Thema.
So dumm war meine obige Frage gar nicht...
Das es je nach Plattform unterschiedliche Ausprägungen gibt, beantwortet auch, warum so wenig dieser Grenzüberschreitungen im Netz steht.

Im aktuellen Fall habe ich die Unsicherheit mit typecast beseitigt.

...
float PWMschritt = PWMbereich / FadeZeit;
int PWMakt = (int)(AktZeit * PWMschritt + 0.5);
...

Vielleicht kehre ich aber auch wieder zu <stdint.h> bzw. <inttypes.h> Datentypen zurück.
Fand ich als Anfänger aber etwas unübersichtlicher (unleserlicher).

DANKE für eure Inspirationen!!!

[HaWe]

Grundsätzlich sind die Phänomene wie Überlauf oder Nachkommastellen-Abschneiden bei integer-Division NICHT von der Bitbreite der Variablen abhängig, sie treten stattdessen IMMER auf.
Deine Beispiele oben mit Bsp1-Bsp6 und mit deinem short Beispiel treten daher auch genauso auf, wenn du mit <stdint.h> bzw. <inttypes.h> Datentypen arbeitest - du kannst nur besser vorausplanen beim Programmieren

[Moppi]

Datentypen, ein spannendes und wirklich wichtiges Thema.
So dumm war meine obige Frage gar nicht...
Das es je nach Plattform unterschiedliche Ausprägungen gibt, beantwortet auch, warum so wenig dieser Grenzüberschreitungen im Netz steht.

Im aktuellen Fall habe ich die Unsicherheit mit typecast beseitigt.

...
float PWMschritt = PWMbereich / FadeZeit;
int PWMakt = (int)(AktZeit * PWMschritt + 0.5);
...

Vielleicht kehre ich aber auch wieder zu <stdint.h> bzw. <inttypes.h> Datentypen zurück.
Fand ich als Anfänger aber etwas unübersichtlicher (unleserlicher).

DANKE für eure Inspirationen!!!

Man findet schon was zum Thema Datentypen. Überlauf, Bitbreite etc. sind erste Grundlagen der Programmierung. Wer in Assembler bzw. mit Maschinensprache anfängt MUSS die Grundlagen lernen. Inkrementierung und Dekrementierung geht i.R. mit einem Überlauf eines Registers einher, das eine bestimmte Bitbreite hat. Ein 8Bit-Register hat 8 Bit. Das sind 256 mögliche Werte, von 0 bis 255. Das bedeutet, wenn in einem Register alle Bits gesetzt sind und eine Inkrementierung auf das Register stattfindet (80x86 bspw.: INC AL), dass das Register auf "0" springt, weil ein Überlauf stattfindet. Aber das ist nicht alles. Dazu kommt, dass beim Überlauf ein Überlauf-Bit (Carry-Flag) gesetzt wird. Es gibt weitere Befehle, die dieses Bit verrechnen können. ADC (80x86) steht zum Beispiel für Addition mit Carry. Auf diese Weise lässt sich, mit wenigen Bit eines Registers, mit riesigen Zahlen rechnen, die niemals in dieses Register vollständig hinein passen würden. Später gab es mathematische Coprozzessoren mit Registern die eine wesentlich größere Bitbreite hatten.

In einer Hochsprache ist das aber eher unwichtig. Hier geht es mehr darum, die Grenzwerte der Datentypen zu kennen und sich innerhalb dieser zu bewegen. Für eine Berechnung eines Wertes brauche ich also den passenden Datentyp, wenn es keine Überraschungen geben soll.



MfG

[frabe]

Wertes brauche ich also den passenden Datentyp, wenn es keine Überraschungen geben soll.

DAS ist das A und O bei allen Deklarationen und Zwischenberechnungen - das Fazit - niemals zulassen das ungereimtheiten auftreten können.
Nur ist es nict immer so leichte, besonders wenn man bestehende Codes anpasst oder anch langer Zeit mal wieder anderweitig verwenden möchte.

[Klebwax]

Nur ist es nict immer so leichte, besonders wenn man bestehende Codes anpasst oder anch langer Zeit mal wieder anderweitig verwenden möchte.

Mit ein wenig Disziplin geht das schon. Das fängt damit an, daß man unsigned Typen vermeidet. Mathematisch machen sie keinen Sinn, eigentlich sind sie Bitfelder wie SFRs oder Bitsequenzen eines Übertragungsprotokolls. Darauf sollte man keine arithmetischen Operationen sondern nur logische Operatoren anwenden. Wenn man Werte daraus im Programm weiter verwenden will, sollte man sie so schnell wie möglich in Zahlen umwandeln. Man sollte generell mit Objekten, die keine Zahlen sind, nicht rechnen. Daher ist es auch unerheblich ob chars signed oder unsigned sind. 'a' + 'b' macht keinen Sinn, es mag zwar in C ein Ergebnis geben, in anderen Sprachen eher nicht. Die einzige arithmetische Operation die auf chars Sinn macht ist '0' + [0..9]. Sie liefert das Zeichen für die Ziffern 0 bis 9 und das unabhängig davon, ob chars signed oder unsigned sind oder der Zeichensatz ASCII oder EBCDIC ist. Wenn man aus Platz oder Geschwindigkeitsproblemen 8-Bit Variable für nötig hält, verwendet man int8_t. Will man auf allen Architekturen schnell sein, sollte man int_fast8_t verwenden.

Ansonsten ist ein int immer mindestens 16 Bit. Wenn man portabel programmiert, verlässt man sich nicht auf das Verhalten bei einem Über oder Unterlauf. Man sollte also nicht davon ausgehen, daß 32767 + 1 = -32768 ist. Wenn man das so will, sollte man es explizit so programmieren. Dann läuft das Programm auch, auf einem System mit 32 oder 64 Bit Integer. Wenn man so programmiert, kommt man sogar mit den klassischen C-Typen int, long int (32 Bit) oder long long (64 Bit) aus. Besser lesbar sind sicher die Typen aus stdint.h wie int32_t und int64_t.

Daß das geht, sieht man an vielen Programmen. Beim Umstieg von 32 auf 64 Bit mussten sie nur neu kompiliert und gegen die 64 Bit Library gelinkt werden. Wer aber trickst, Überläufe explizit einkalkuliert, Shifts verwendet statt zu teilen, oder zu addieren statt bitweise zu odern, hat da eher Schwierigkeiten.

MfG Klebwax