Два абсолютно идентичных цикла выдают разные результаты

@Geek Geekson · Регистрация: 12.07.2022

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Плата Uno R3 (контроллер ATmega328P). Наткнулся на очень странную вещь в работе цикла for. Результат функции cos() ошибочный. Причиной оказалось место объявления переменной-счётчика цикла, что очень странно.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
void setup(){
  Serial.begin(115200);
}
 
bool a=true;
float f[]={79908.0, 0.458};
byte c;
 
void loop(){
  if(a){
    a=false;
    for(byte b=0; b<2; ++b) Serial.println(cos(f[b]), 12);
    for(c=0; c<2; ++c) Serial.println(cos(f[c]), 12);
  }
}

Выдаёт такой результат:

0.020058271884
0.896938610076
0.020061361789
0.896938514709

1-е и 3-е значения должны быть абсолютно одинаковыми, и 2 с 4 тоже.

Циклы ведь абсолютно идентичны, только в 1-м счётчик b объявляется там же (и этот цикл даёт верный результат), а у второго используется ранее объявленная переменная.

Да, аргумент для косинуса 79908.0 - странный, т. к. это куча периодов, но в любом случае результаты должны быть одинаковые, ведь используется то же самое значение. Просто с ним получилась очень большая разница (в 4-й значащей цифре). С другими значениями результаты тоже отличались, но меньше.

Потестил варианты:
1) Если в массиве был бы только один элемент - выводится правильно.
2) Вывел не в цикле - выводится правильно.
3) Вывел просто значения в массиве - строго одинаковые с обоих циклов (как и должно быть).
4) Взял вместо cos() другую функцию - sqrt() - строго одинаковые с обоих циклов (как и должно быть).

Неужели какая-то ошибка в железе или компиляторе?

@Azathtot · 15.04.2025, 19:59

Сообщение от Geek Geekson

Неужели какая-то ошибка в железе или компиляторе?

Ага, на avr тригонометрию считать. Это главная ошибка. Не умеет он это нормально делать, поэтому и результат у вас получается такой.

@Geek Geekson · 15.04.2025, 20:12 **[ТС]**

Сообщение от Azathtot

Ага, на avr тригонометрию считать. Это главная ошибка. Не умеет он это нормально делать, поэтому и результат у вас получается такой.

Это всё понятно. Но почему результат этот разный со строго одинаковыми входными данными? И как место объявления переменной может на него влиять? И размер массива?

@i8085 · 15.04.2025, 21:46

Сообщение от Geek Geekson

всё понятно. Но почему ...

Если очень хочется разобраться - смотрите ассемблерный код и разбирайтесь, заглядывая в даташит контроллера. На уровне функций С искать причину бесполезно, там всё выглядит правильно.

@Dushevny · 15.04.2025, 22:11

А если сделать два подряд цикла с переменной b, а потом два с переменной c. их результаты попарно совпадут?

@Geek Geekson · 15.04.2025, 22:32 **[ТС]**

Сообщение от Dushevny

А если сделать два подряд цикла с переменной b, а потом два с переменной c. их результаты попарно совпадут?

Да, тут совпали. Если вас правильно понял. Если ставить циклы такие:

C++
1
2
3
4
    for(byte b=0; b<2; ++b) Serial.println(cos(f[b]), 12);
    for(byte b=0; b<2; ++b) Serial.println(cos(f[b]), 12);
    for(c=0; c<2; ++c) Serial.println(cos(f[c]), 12);   // c объявлена ранее
    for(c=0; c<2; ++c) Serial.println(cos(f[c]), 12);

То вывод такой:

0.020058271884
0.896938610076
0.020058271884
0.896938610076
0.020061361789
0.896938514709
0.020061361789
0.896938514709

Но тут правильно сказали, можно долго гадать. Надо ассемблерный код смотреть, но в нём я не силён. А так конечно причина интересна. Вопрос ведь не про косинус, а про то как абсолютно посторонние вещи могут влиять на результат функции.

@Max Dark · 15.04.2025, 22:34

Хм.
Интересно.
Похоже на баг компилятора.
Предположу, что ему регистров не хватает.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
void setup(){
  Serial.begin(115200);
}
 
bool a=true;
byte cc = 0;
double ff[]={79908.0, 0.458};
 
void loop(){
  if(a){
    a=false;
    //for(byte b=0; b<2; ++b) Serial.println(cos(f[b]), 12);
    //for(byte b=0; b<2; ++b) Serial.println(cos(f[b]), 12);
    //for(byte b=0; b<2; ++b) Serial.println(cos(f[b]), 12);
    //for(cc=0; cc<2; ++cc) Serial.println(cos(ff[cc]), 12);
    for(byte bb=0; bb<2; ++bb) Serial.println(cos(ff[bb]), 12);
    for(byte bb=0; bb<2; ++bb) Serial.println(cos(ff[bb]), 12);
    Serial.println("--");
    for(cc=0; cc<2; ++cc) Serial.println(cos(ff[cc]), 12);
    for(cc=0; cc<2; ++cc) Serial.println(cos(ff[cc]), 12);
    Serial.println("--");
  }
}

поиграться - https://godbolt.org/z/fnE3T9v9c

Жаль, что в ассемблере не силен...

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Обнаружение объектов в реальном времени на Python с YOLO и OpenCV AI_Generated 29.04.2025 Компьютерное зрение — одна из самых динамично развивающихся областей искусственного интеллекта. В нашем мире, где визуальная информация стала доминирующим способом коммуникации, способность машин. . .	Эффективные парсеры и токенизаторы строк на C# UnmanagedCoder 29.04.2025 Обработка текстовых данных — частая задача в программировании, с которой сталкивается почти каждый разработчик. Парсеры и токенизаторы составляют основу множества современных приложений: от. . .	C++ в XXI веке - Эволюция языка и взгляд Бьярне Страуструпа bytestream 29.04.2025 C++ существует уже более 45 лет с момента его первоначальной концепции. Как и было задумано, он эволюционировал, отвечая на новые вызовы, но многие разработчики продолжают использовать C++ так, будто. . .	Слабые указатели в Go: управление памятью и предотвращение утечек ресурсов golander 29.04.2025 Управление памятью — один из краеугольных камней разработки высоконагруженных приложений. Го (Go) занимает уникальную нишу в этом вопросе, предоставляя разработчикам автоматическое управление памятью. . .	Разработка кастомных расширений для компилятора C++ NullReferenced 29.04.2025 Создание кастомных расширений для компиляторов C++ — инструмент оптимизации кода, внедрения новых языковых функций и автоматизации задач. Многие разработчики недооценивают гибкость современных. . .
Гайд по обработке исключений в C# stackOverflow 29.04.2025 Разработка надёжного программного обеспечения невозможна без грамотной обработки исключительных ситуаций. Любая программа, независимо от её размера и сложности, может столкнуться с непредвиденными. . .	Создаем RESTful API с Laravel Jason-Webb 28.04.2025 REST (Representational State Transfer) — это архитектурный стиль, который определяет набор принципов для создания веб-сервисов. Этот подход к построению API стал стандартом де-факто в современной. . .	Дженерики в C# - продвинутые техники stackOverflow 28.04.2025 История дженериков началась с простой идеи — создать механизм для разработки типобезопасного кода без потери производительности. До их появления программисты использовали неуклюжие преобразования. . .	Тестирование в Python: PyTest, Mock и лучшие практики TDD py-thonny 28.04.2025 Тестирование кода играет весомую роль в жизненном цикле разработки программного обеспечения. Для разработчиков Python существует богатый выбор инструментов, позволяющих создавать надёжные и. . .	Работа с PDF в Java с iText Javaican 28.04.2025 Среди всех форматов PDF (Portable Document Format) заслуженно занимает особое место. Этот формат, созданный компанией Adobe, превратился в универсальный стандарт для обмена документами, не зависящий. . .

@Dushevny 961 / 399 / 59 Регистрация: 22.09.2023 Сообщений: 1,170
	15.04.2025, 22:11
	А если сделать два подряд цикла с переменной b, а потом два с переменной c. их результаты попарно совпадут? 0

Опции темы