一个由自增运算符以及C语法顺序细节引起的bug

Posted 2020-09-30 啊哈彭

C语言语法顺序引起的bug

 一、问题描述

在编写modbus代码时发生一件由语法细节引起的bug，起因是自增运算符以及C语法顺序。

输入的数据是2233=0X08B9，高低字节顺序是0x08 0xB9, 使用modbus poll向92寄存器写入十进制数据2233.

但是经过（*reg++)*256+(reg++)之后，结果变成了0xB908。

检查内存也是0xB908. 说明reg_value写入了错误的数。

 

二、问题调查

反汇编后查看.

1)LDRB R2，[R5],#0X01 

--> 把R5数据的低字节放入R2，并且R5+1字节装入R5

--> R2 = 0X08， R5=0XB9

2）LDRB R0，[R5],#0X01  

--> 把R5数据的低字节放入R2，并且R5+1字节装入R5

--> R0 = 0XB9， R5=xxxx

3) ADD R0,R2,R0,LSL,#8

--> R0 = R2+(R0<<8) = 0xB908.

显然（*reg++)*256+(reg++)的解析顺序变为了：

（1）(reg++)=0x08， （2）（*reg++)*256=0xB9*256

 

 

三、举一反三

上述问题是由于编译器以及c语法解析顺序造成的。

很多这样的问题，比如近期遇到的一个宏定义变量没有加括号导致内部展开时候优先级变化等。

 

一般的编译器是从右到左如fun(a,b)这个函数调用，是先计算参数b，入栈，再计算参数a，入栈。

例1：

int a=1;

printf("%d %d", a++,++a);

printf(" %d\\n",a);

--》：结果2 2 3

printf("%d %d", a++,++a);  //先计算++a，先自增，a的值变为2，将2入栈   再来计算a++，将a的值2入栈，再使a自增，a的值变为3

printf(" %d\\n",a); //a的值已经变为3了

 

再次复习c基础，运算符优先级和编译器基本常识必须正确掌握。

 

优先级	运算符	名称或含义	使用形式	结合方向	说明
1	[ ]	数组下标	数组名[整型表达式]	左到右
	( )	圆括号	（表达式）/函数名(形参表)
	.	成员选择（对象）	对象.成员名
	->	成员选择（指针）	对象指针->成员名
2	-	负号运算符	-表达式	右到左	单目运算符
	(类型)	强制类型转换	(数据类型)表达式
	++	自增运算符	++变量名/变量名++		单目运算符
	--	自减运算符	--变量名/变量名--		单目运算符
	*	取值运算符	*指针表达式		单目运算符
	&	取地址运算符	&左值表达式		单目运算符
	!	逻辑非运算符	!表达式		单目运算符
	~	按位取反运算符	~表达式		单目运算符
	sizeof	长度运算符	sizeof 表达式/sizeof(类型)
3	/	除	表达式/表达式	左到右	双目运算符
	*	乘	表达式*表达式		双目运算符
	%	余数（取模）	整型表达式%整型表达式		双目运算符
4	+	加	表达式+表达式	左到右	双目运算符
	-	减	表达式-表达式		双目运算符
5	<<	左移	表达式<<表达式	左到右	双目运算符
	>>	右移	表达式>>表达式		双目运算符
6	>	大于	表达式>表达式	左到右	双目运算符
	>=	大于等于	表达式>=表达式		双目运算符
	<	小于	表达式<表达式		双目运算符
	<=	小于等于	表达式<=表达式		双目运算符
7	==	等于	表达式==表达式	左到右	双目运算符
	!=	不等于	表达式!= 表达式		双目运算符
8	&	按位与	整型表达式&整型表达式	左到右	双目运算符
9	^	按位异或	整型表达式^整型表达式	左到右	双目运算符
10	|	按位或	整型表达式|整型表达式	左到右	双目运算符
11	&&	逻辑与	表达式&&表达式	左到右	双目运算符
12	||	逻辑或	表达式||表达式	左到右	双目运算符
13	?:	条件运算符	表达式1? 表达式2: 表达式3	右到左	三目运算符
14	=	赋值运算符	变量=表达式	右到左
	/=	除后赋值	变量/=表达式
	*=	乘后赋值	变量*=表达式
	%=	取模后赋值	变量%=表达式
	+=	加后赋值	变量+=表达式
	-=	减后赋值	变量-=表达式
	<<=	左移后赋值	变量<<=表达式
	>>=	右移后赋值	变量>>=表达式
	&=	按位与后赋值	变量&=表达式
	^=	按位异或后赋值	变量^=表达式
	|=	按位或后赋值	变量|=表达式
15	,	逗号运算符	表达式,表达式,…	左到右	从左向右顺序运算