浮点（双精度）值在带有其他值的字符串中被破坏

Question

我正在使用ATMEGA328PB AVR微控制器，并且通过UART发送某些浮点数时一直遇到问题。

我在编译器（avr-gcc）中启用了浮点，并且大多数情况下都可以使用。

例如，此代码：

floatVal = ((double)tempResult / (double)oversample) * 0.000457777;
char outbuffer[255];
sprintf(outbuffer, "%f\n", floatVal);
usart1TXString(outbuffer);

在UART上提供正确的输出：

3.866311

我也想打印出32位int。这也有效：

char outbuffer[255];
sprintf(outbuffer, "%ld\n", transform(combVal));
usart1TXString(outbuffer);

并在UART上提供正确的输出：

117864

（这些输出都是我期望的输出）

当我尝试将这两段代码合并为单个（甚至连续）传输时，会发生问题：

floatVal = ((double)tempResult / (double)oversample) * 0.000457777;
char outbuffer[255];
sprintf(outbuffer, "%f,%ld\n", floatVal, transform(combVal));
usart1TXString(outbuffer);

产生此输出：

584991570000.000000,117864

大数字不会改变，除非我的floatVal值相差很大。

我没有运气就试图将其分解为两种不同的传输方式：

floatVal = ((double)tempResult / (double)oversample) * 0.000457777;
char outbuffer[255];
sprintf(outbuffer, "%f\n", floatVal);
usart1TXString(outbuffer);
char outbuffertwo[255];
sprintf(outbuffertwo, ",%ld\n", transform(combVal));
usart1TXString(outbuffertwo);

产生相同的错误结果。

584991570000.000000,117419

我也尝试使用dtostrf（）而不是sprintf（）：

floatVal = ((double)tempResult / (double)oversample) * 0.000457777;
char outbuffer[255];
dtostrf(floatVal, 6, 4, outbuffer);
usart1TXString(outbuffer);

Works。但是，一旦我尝试添加其他值，它就会再次中断：

floatVal = ((double)tempResult / (double)oversample) * 0.000457777;
char outbuffer[255];
dtostrf(floatVal, 6, 4, outbuffer);
usart1TXString(outbuffer);
char outbuffertwo[255];
sprintf(outbuffertwo, ",%ld\n", transform(combVal));
usart1TXString(outbuffertwo);

返回到来自UART的相同中断值。

我尝试增加缓冲区的大小（即使它应该已经足够大了）。

我不认为这很重要，但以防万一：

'tempResult'是一个无符号的64位int，它是从ADC接收的16位值的累加。

'oversample'是一个16位int，它是指定的过采样量。当前50。

'floatVal'是双精度型。

'combVal'是一个32位int，其中包含24位ADC值，以两位的方式表示赞赏。

transform（）是处理两者的补码的函数，如下所示：

int32_t transform(int32_t value)
    {
        if (value > MAX_VALUE)
        {
            value -= MODULO;
        }
        return value;
    }

关于损坏％f的％ld是什么？

编辑：即使我仅用包含正确数字的变量替换了transform(combVal)，它仍然会破坏其他值。

Answer 1

我发现了问题，这是我说的我认为不重要的其中一件事。具体来说：

'tempResult' is an unsigned 64 bit int that is an accumulation of 16 bit values received from an ADC.

从avr-libc常见问题解答：

float and double are 32 bits (this is the only supported floating point format)

我将问题缩小到这一行：

floatVal = ((double)tempResult / (double)oversample) * 0.000457777;

因为如果我用这个替换它：

floatVal = 3.123456

一切正常。

将uint64_t tempResult;更改为uint32_t tempResult;会修复所有问题。我只需要避免过度采样就可以了，一切都会好起来的。

长话短说：滥用8位AVR上的浮点会导致UB，这是UB喜欢做的事情（有时会工作，而会引起很多其他混乱）。