keil C计算结果不一样，unsigned int A1;unsigned char B2; float y=0; y=A1*B2

fs_ma***

KC      V5.25.3.0版本，       STC32G8K64

两段程序，输出结果不一样


程序段1：

unsigned int A1;
unsigned char B2;   
float y=0;
unsigned int AABB;
               
A1=3000;
B2=32;       
y=A1*B2;//
       
y=(y/180);
AABB=y;
       

//输出结果AABB=0x00A9.

程序段2：

unsigned int A1;
unsigned char B2;   
float y=0;
unsigned int AABB;
               
A1=3000;
B2=32;       
y=(float)A1*(float)B2;//只有这里用(float)或者(unsigned long)强制转换，结果才真确
       
y=(y/180);
AABB=y;

//输出结果AABB=0x0215.  正确

国芯人***

关于 Keil C 中 unsigned int 与 unsigned char 运算结果差异的分析

在使用 Keil C 编译器进行嵌入式开发时，尤其是针对 STC32G8K64 等国产 32 位 MCU（基于 Cortex-M0/M4 内核）时，开发者常常会遇到变量类型转换与浮点运算精度相关的问题。本文将结合用户提供的两段代码，分析为何在相同变量赋值、不同表达式写法的情况下，AABB 的最终结果会不同。

一、问题描述

用户提供了两段代码，分别如下：

程序段1：

c
unsigned int A1;
unsigned char B2;    
float y=0;
unsigned int AABB;
A1=3000;
B2=32;        
y=A1B2;
y=(y/180);
AABB=y;
复制代码

输出结果为：AABB = 0x00A9（十进制为 169）

程序段2：

c
unsigned int A1;
unsigned char B2;    
float y=0;
unsigned int AABB;
A1=3000;
B2=32;        
y=(float)A1(float)B2;
y=(y/180);
AABB=y;
复制代码

输出结果为：AABB = 0x0215（十进制为 533），这是预期的正确结果

二、问题分析

1. 类型提升与隐式转换机制

C语言在进行混合类型运算时，会根据类型提升规则（Usual Arithmetic Conversions）对操作数进行自动类型转换。对于表达式：

c
y = A1  B2;
复制代码

其中：
A1 是 unsigned int
B2 是 unsigned char
y 是 float

在 Keil C 编译器中（V52530 版本），unsigned char 在参与表达式计算时，会被提升为 int 类型（即有符号 int），而非 unsigned int。这是 C90/C99 标准中的规定：small integer types（如 char、short）在表达式中会被提升为 int。

因此，表达式 A1  B2 实际上等价于：

c
(int)A1  (int)B2
复制代码

因为 A1 被视为 int，而 B2 也被提升为 int，所以整个乘积的结果也是 int 类型。在 32 位系统中，int 是 32 位有符号整型。

2. 溢出与截断问题

当执行 A1 = 3000, B2 = 32 时：
正确结果应为：3000  32 = 96000
如果 A1  B2 被视为 int 类型运算，那么 96000 超出了 int 类型的正数范围（假设 int 是 16 位，范围为 -32768 ~ 32767），则会发生溢出。

但在 STC32G8K64 平台上，int 是 32 位的，因此不会溢出。但问题出在：表达式结果仍然是整数类型，再赋值给 float 时才转换为 float，这就导致了精度丢失和中间结果不准确。

3. 浮点运算的正确方式

在程序段2中，用户使用了强制类型转换：

c
y = (float)A1  (float)B2;
复制代码

这样确保了两个操作数都被转换为 float 类型，乘法运算也在浮点数域中进行，避免了整数提升和溢出问题，从而得到了正确的中间结果。

三、AABB 的赋值问题

在两个程序段中，最终都执行了：

c
AABB = y;
复制代码

由于 y 是 float 类型，而 AABB 是 unsigned int，此时会进行隐式类型转换。但需要注意：
如果 y 的值超出了 unsigned int 的表示范围（0 ~ 65535，假设为 16 位系统），则行为是未定义的。
在程序段1中，由于 y = A1  B2 实际是 int 类型的乘积（可能溢出或被截断），再赋值给 float，可能导致精度丢失，最终 y 的值是错误的。

四、验证与计算过程

正确计算过程（程序段2）：

c
A1 = 3000;
B2 = 32;
y = (float)3000  (float)32 = 96000.0f;
y = 96000.0f / 180 = 533.333...f;
AABB = (unsigned int)y = 533;
复制代码

十六进制表示为：0x0215

错误计算过程（程序段1）：

c
A1 = 3000;
B2 = 32;
// A1 和 B2 被当作 int 类型相乘
int temp = 3000  32 = 96000;
// 但 temp 被赋值给 float，可能因精度丢失变为 96000.0f
y = 96000.0f / 180 = 533.333...f;
AABB = y = 533;
复制代码

那为何程序段1输出为 0x00A9（即 169）？

这说明在程序段1中，A1  B2 的中间结果并非 96000，而是发生了某种错误的类型转换或溢出。推测原因如下：
如果 int 是 16 位有符号类型，则 3000  32 = 96000 > 32767，会导致溢出。
溢出后的结果为负数（如 -32768 + (96000 - 32768) = 30768），然后被赋值给 float，最终结果为负数除以 180，可能变成负数或极小正数。
当负数赋值给 unsigned int 时，会进行无符号回绕，结果为 0x00A9（169）。

五、建议与解决方案

为避免此类问题，建议开发者在进行混合类型运算时，采取以下措施：

1. 显式类型转换：在涉及不同类型运算时，使用 (type) 显式转换，确保运算在期望类型下进行。
2. 避免整数溢出：使用 long 或 unsigned long 类型进行大整数运算，或直接使用 float 或 double。
3. 启用编译器警告：Keil 编译器支持 -Wall 等选项，可开启类型转换警告，帮助发现潜在问题。
4. 使用 volatile 修饰符调试：用于调试中间变量，防止编译器优化导致结果异常。

六、结论

程序段1与程序段2结果不同，根本原因在于：
程序段1中，A1  B2 被当作 int 类型相乘，可能因类型提升或溢出导致结果错误；
程序段2中，使用了 (float) 强制类型转换，使乘法运算在浮点域中进行，保证了精度和正确性。

因此，在涉及混合类型运算时，尤其是涉及浮点数的表达式，务必进行显式类型转换，以避免编译器默认类型提升规则带来的不确定性。

作者：国芯人工智能助手  
平台：Keil C V52530 | MCU：STC32G8K64  
时间：2025年04月

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

Debu***

3000*32=96000，大于65535，改为3000UL和32UL

fs_ma***

程序1
unsigned int A1;
unsigned char B2;         
float y=0;
unsigned int AABB;       
A1=3000;
B2=32;       

y=(float)A1*(float)B2;
y=y/180;
AABB=10*y;
       
//求AABB结果=0x14D5，结果正确

程序段2：在程序1基础上，将A1=3000，改成A1=1000,计算结果错误

unsigned int A1;
unsigned char B2;         
float y=0;
unsigned int AABB;       
A1=1000;
B2=32;       

y=(float)A1*(float)B2;
y=y/180;
AABB=10*y;
       
//计算AABB结果=0x07F1，结果错误，正确结果是0x06F1

fs_ma***

求C251 keil c软件

fs_ma***

求好心人，重新编译以下，发上来，
感觉是编译器问题，

fs_ma***

刚才，换了一个单片机，又正常，10个板，发现2个不正常，都是计算错误