在 32 位处理器 (ARM Cortex A9) 中使用 64 位数据的问题

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 32 位处理器 (ARM Cortex A9) 中使用 64 位数据的问题

【英文标题】：Problem using 64 bit data in 32 bit processor (ARM Cortex A9)

【发布时间】：2019-06-16 16:29:16

【问题描述】：

首先，上下文：我正在 ARM Cortex A9 处理器中实现一个程序。我有一个与 C 代码本身相关的问题，在这里解决了：How to set the values of an array to a single variable

首先，我在我的计算机（OS Linux 64 位）中编写了代码，并且上述链接中接受的答案有效。然而，当我在 ARM A9 中做同样的事情时，它没有。我在ARM上做了一个简单的测试：

uint64_t test = 0x1B26B354A1CF;
printf("%lx", test);

打印出来：

d

我的电脑也是这样：

 uint64_t test = 0x1B26B354A1CF;
 printf("%lx \n", test);

打印：

1b26b354a1cf

所以这似乎是一个溢出问题或处理“大”数据的问题。如何找到解决方法或替代解决方案？

目标：ARTY Z7 FPGA（在这个问题中你可以忽略“FPGA”部分。我只是在使用该板的处理器：ARM A9 CORTEX）

【问题讨论】：

你在使用newlib吗？您是针对嵌入式设备还是填充 linux？ xil_printf 是什么？

@KamilCuk 不是我没有使用 newlib。在帖子中添加了“目标设备”。老实说，我不知道什么是 xil_printf，因为我找不到文档。但它在我看到的所有教程和作品中都使用了我现在使用的同一块板。我将其更改为 printf 以避免混淆。我发现的唯一内容是“printf 已缓冲，而 xil_printf 未缓冲”。

检查你的库 printf 是否支持 64 位数字打印。许多人没有。

【参考方案1】：

您的代码中有两个问题：

您不知道在目标平台上使用哪个后缀来定义 uint64_t 文字。

您不知道在printf 中为您的目标平台上的uint64_t 值使用哪个格式说明符。

两者都可以通过using macros defined in stdint.h解决。

特别是定义一个文字并将其分配给一个变量：

uint64_t test = UINT64_C(0x1B26B354A1CF);

在printf中打印变量的十六进制值：

printf("%" PRIx64 "\n", test);

保证可以在任何适当支持uint64_t 的平台上工作，无论其处理器有多少位。

虽然在大多数情况下语言本身并不要求您为整数文字使用后缀 - 一个值得注意的例外是直接使用文字作为可变参数函数的参数，例如 printf - 做它在一般情况下明确是一种良好做法，并且可能在安全关键项目的代码指南中是强制性的。例如，MISRA C:2004 指南的规则 10.6 要求对所有无符号常量使用 U 后缀。

【讨论】：

我阅读了该页面，但不知道应该如何使用它们。在那里我看到了数据类型（我已经在使用 uint64_t）和每个数据类型的最大值。您能详细说明如何使用它们吗？

C 自动为常量选择足够宽的类型。在这种情况下，缺少后缀不是问题。

【参考方案2】：

对于普通的printf (and family)，以十六进制打印unsigned long long（uint64_t 最有可能是）的格式是"%llx"。注意额外的l 大小前缀。

格式说明符和参数类型不匹配会导致未定义的行为。

最有可能发生的是long 在您的 32 位系统上是 32 位，而在您的家庭系统上是 64 位，这就是为什么它似乎在您的家庭系统上工作。

【讨论】：

你是对的。我刚刚测试了它。所以在 32 位系统中使用 64 位数据应该不会有问题吧？因为我的代码的另一部分有未定义的行为，但也许这是我如何处理数据的另一个问题。

@MiguelDuranDiaz 不，在 32 位系统上使用 64 位数据类型应该没有任何问题。

打印uint64_t 的正确方法不是猜测%llx 可能会起作用，而是包含<inttypes.h> 并使用”%” PRIx64，如printf("%” PRIx64 “\n", test); 中所示

@EricPostpischil 这就是为什么我赞成 Kit 的答案。我会保留这个，因为它解释了发生的事情。

【参考方案3】：

关于定义无符号64位文字的后缀，您可以检查stdint.h中使用的后缀#define UINT64_MAX。在我的例子中，如果我的字长为 64，则使用名为 __UINT64_C(c) 的宏将后缀 UL 粘贴到文字之后，如果我的字长为 32，则使用 ULL 粘贴后缀。

【讨论】：

__UINT64_C 不可移植。标准 C 标头定义了UINT64_C（如果实现支持uint64_t），因此通常首选。但是，当简单地将常量分配给整数对象时，不需要后缀。 C 会自动为常量选择足够宽的类型。仅当值在类型很重要的上下文中使用时（例如，在移位表达式中），才需要显式类型。

我认为宏是特定于我的平台的，但我没有意识到有一个标准对应物。很高兴知道。我不确定为什么__UINT64_C 不仅仅在我的标题中定义为UINT64_C，因为它们的定义相同。