Có phát hiện thấy sự bao bọc chưa ký thông qua truyền tới hành vi chưa được xác định đã ký không?

Question

Tôi đang sử dụng uint16_t làm bộ đếm chuỗi trong giao thức mạng. Bộ đếm này thường kết thúc tốt đẹp như mong đợi. Khi người nhận nhận được một gói, nó sẽ kiểm tra bộ đếm này so với lần truy cập gần đây nhất để xem liệu đó là một gói mới hay một gói tin không đúng thứ tự.

Cần tính đến các yếu tố cần thiết khi so sánh số thứ tự. Vì vậy, ví dụ: nếu số thứ tự cuối cùng là 0x4000 thì số thứ tự từ 0x4001 đến 0xBFFF là mới hơn và số thứ tự từ 0xC000 đến 0xFFFF và từ 0x0000 đến 0x3FFF nhỏ hơn.

Cách tôi đang làm điều này là như sau:

uint16_t last; 
uint16_t current; 
... 
// read in values for last and current 
... 
if ((int16_t)(current - last) > 0) { 
    printf("current is newer\n"); 
} else { 
    printf("current is older (or same)\n"); 
} 

Bằng cách trừ hai và xử lý kết quả như một int16_t, tôi có thể dễ dàng nhận thấy đó là lớn hơn và bao nhiêu. Vì vậy, ví dụ nếu số thứ tự hiện tại ít nhất 5 ít hơn số cuối cùng, tức là ((int16_t)(current - last) < -5), tôi có thể giả định điều này không phải do sắp xếp lại gói dữ liệu bình thường và thả gói.

Tôi nhận thấy rằng bao bọc đã ký là không xác định, tuy nhiên trong trường hợp này tôi đang xử lý một giá trị chưa ký như đã ký vì lợi ích của việc so sánh. Điều này gọi hành vi không xác định, và nếu như vậy những gì sẽ là một cách tốt hơn để làm loại so sánh?

Answer 1

Hành vi của out-of-phạm vi chuyển đổi được thực hiện xác định.

Tại sao bạn không chỉ tránh vấn đề này hoàn toàn và viết:

if (current != last && current - last < 0x8000) 
    printf("current is newer\n"); 
else 
    printf("current is older (or same)\n"); 

Lưu ý: Câu trả lời này chỉ áp dụng cho câu hỏi cụ thể liên quan đến uint16_t. Đối với các loại khác, mã khác nhau sẽ được yêu cầu.

Answer 2

Phép trừ sẽ diễn ra bằng cách sử dụng loại được quảng cáo trừ khi int là 16 bit trong trường hợp đó hành vi được thực hiện được xác định.

Để được ở bên an toàn, bạn có thể tính toán độ lệch tuyệt đối sử dụng một ternary:

current > last ? current - last : last - current

Answer 3

Bạn có thể truyền uint16_t s đến int32_t và thực hiện phép trừ.

if (((int32_t) current - (int32_t) last) > 0) { 
    printf("current is newer\n"); 
} else { 
    printf("current is older (or same)\n"); 
} 

Lưu ý: khi đúc để int16_t, uint16_t s lớn hơn 32767 sẽ hiển thị như tiêu cực (trong ký số nguyên bit quan trọng nhất thiết lập để 1 có nghĩa là một tiêu cực, trong các loại unsigned nó chỉ là một chút thường xuyên).