示例代码中的 MISRA C2012:10.8 违规

Question

typedef struct{
    sint16 temperature;
    uint32 Setdata;
} VariableA;

VariableA TableData[N];

static uint16 linearinterpolation(const currentdata *pcurData,const VariableA* pTableData)
{   /* Declare local variables */
    sint32 deltaOut;
    sint32 deltaIn;
    uint16 output;
    uint16 idx;
    /* DeltaIn of  temperatures. */
    deltaIn = (sint32)(pTableData[idx].temperature) - (sint32)(pTableData[idx-1].temperature);
    /* DeltaOut of  Setdata */
    deltaOut = (sint32)pTableData[idx].Setdata - (sint32)pTableData[idx-1].Setdata;
    /* Division by 0 protection. */
    if (deltaOut == 0)
    {   /* if the division == 0 */
            output = pTableData[idx-1].Setdata;
    }
    else
    {   /*MISRA C:2012 Rule 10.8 */ 
        output =(uint16)((( deltaOut / deltaIn) *((sint32)(pcurData->temperature) - (sint32)(pTableData[idx-1].temperature))) + (sint32)pTableData[idx-1].Setdata );
    }
    return output; 
} 

我不知道如何解决10.8，是否有人可以解释并修复它，非常感谢。

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MISRA C:2012 规则 10.8 复合表达式的值不得转换为不同的基本类型类别或更广泛的基本类型
描述
规则定义
复合表达式的值不得转换为不同的基本类型类别或更广泛的基本类型。

Answer 1

这行代码存在多个问题：

output = (uint16)(((deltaOut / deltaIn) * ((sint32)(pcurData->temperature) - (sint32)(pTableData[idx-1].temperature))) + (sint32)pTableData[idx-1].Setdata);

• MISRA C:2012 规则 10.8 规定，不应将复合表达式的值转换为不同的基本类型类别或更广泛的基本类型：复合表达式是整个插值表达式，不同的基本类型是 uint16，它可能是 unsigned Short 上的 typedef。您可以使用中间变量 output32 来存储 sint32 结果并将其转换为 output = (uint16)output32;。

• 然而，这个 MISRA 警告隐藏了一个更重要的问题：缩放操作应计算为 A * B / C，其类型足够大以处理 A * B >，而不是使用整数算术的 (A / C) * B，其中路由会降低精度。

如果 deltaOut 已知在 sint16 范围内，您可以这样写：

sint32 deltaTemp = (sint32)pcurData->temperature - (sint32)pTableData[idx-1].temperature;
sint32 adjust32 = deltaOut * deltaTemp / deltaIn;
sint32 output32 = pTableData[idx-1].Setdata + adjust32;
output = (uint16)output32;

否则，您可能需要 64 位算术：

sint32 deltaTemp = (sint32)pcurData->temperature - (sint32)pTableData[idx-1].temperature;
sint64 adjust64 = (sint64)deltaOut * (sint64)deltaTemp / (sint64)deltaIn;
sint32 output32 = pTableData[idx-1].Setdata + (sint32)adjust64;
output = (uint16)output32;

如果目标具有快速浮点硬件，您可以可以使用 float 或 double 算术计算浮点插值：

sint32 deltaTemp = (sint32)pcurData->temperature - (sint32)pTableData[idx-1].temperature;
double adjust64 = (double)deltaOut * (double)deltaTemp / (double)deltaIn;
sint32 output32 = pTableData[idx-1].Setdata + (sint32)adjust64;
output = (uint16)output64;

根据经验，避免长表达式，为中间结果定义变量并仔细选择其类型以避免溢出或精度损失。

另外一点：你的函数中的 idx 是什么？它似乎是一个全局变量。您应该避免全局变量，尤其是使用这样一个乏味的短名称。

Answer 2

MISRA C:2012 规则 10.8 规定：

复合表达式的值不得转换为不同的值
基本类型类别或更广泛基本类型

查看您的代码：

output = (uint16)( ( ( deltaOut / deltaIn )
                   * ( (sint32)( pcurData->temperature) - (sint32)(pTableData[idx-1].temperature) ) )
                 + (sint32)pTableData[idx-1].Setdata );

让我们看看...

• output 是一个 uint16
• 右侧被转换为uint16
• 右侧是 sint32 中的复合表达式

因此：

output = (uint16)( composite expression in sint32 )

是的，您没有因为宽度而违反了准则 R.10.8 - 您正在投射到较窄类型；但是，您在复合表达式中将 signed 转换为 unsigned 是违法的。

您有三个选择...

1. 偏离规则
2. 修改，使 output 为 sint32 并以有符号形式进行所有计算
3. X 和 M 值是否都是无符号的？可以用uint32或uint16进行计算吗？

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