Что произойдет, если возникнет ошибка времени выполнения?

Question

Что произойдет, если возникнет ошибка времени выполнения?

sketch

Что произойдет, если в программе возникнет ошибка времени выполнения? Будет ли выполнение программы просто остановлено? Есть ли способ заставить Arduino сказать мне, в чем ошибка?

@The Guy with The Hat, 👍17

7 ответов

Лучший ответ:

▲ 5

Для чего-то подобного вам понадобится аппаратный отладчик. Но обычно вы увидите, что программа ведет себя не так, как вы ожидаете, и вам придется просмотреть этот раздел кода, чтобы выявить проблему.

Распространенный/быстрый/простой способ сделать это — добавить операторы печати для вывода значений переменных или чего-то еще, чтобы вы знали, что программа без проблем доберется до этой точки в коде. Это поможет вам еще больше изолировать проблему.

Я полагаю, что VisualMicro имеет встроенные функции отладки.

14 фев 14, @sachleen

▲ 3

Я бы предположил, что ЦП AVR не имеет инструментов обнаружения ошибок или восстановления. Он может просто остановиться или продолжать работать, игнорируя ошибку и последствия. Как сказал Сачлин, вы должны добавить в свою программу несколько операторов отладки, которые распечатывают данные в середине операции, чтобы проверить, работает ли она. Если вы используете эмулятор и устанавливаете точки останова, вы можете легко найти проблему.

14 фев 14, @TheDoctor

▲ 9

Исключений во время выполнения нет. Есть только неопределенное поведение.

На самом деле исключений вообще нет. Если вы попытаетесь выполнить недопустимую операцию, ее результаты будут неизвестны.

Проверки во время выполнения вообще отсутствуют, за исключением того, что вы реализуете. Ваша программа работает на «голом железе». Это настольный эквивалент постоянной работы в кольце-0, потому что ATmega не у меня есть кольца.

14 фев 14, @Connor Wolf

▲ 6

Существует один механизм, который может вывести MCU из ошибочного состояния, и это сторожевой таймер. Если вы реализуете некоторый код, который будет многократно выполняться в цикле, который не будет выполняться дольше определенного фиксированного времени, вы можете установить это время как период наблюдения и включить таймер.

Затем вам придется неоднократно сбрасывать таймер в цикле. Если ваш код зависает в каком-то цикле условий, который никогда не завершится, то сторожевой таймер будет считать до нуля и в конечном итоге сбросить MCU.

Таким образом вы теряете данные, но если вы запускаете AVR WDT в режиме прерывания, вы можете сохранить некоторые данные перед сбросом MCU.

Таким образом, сторожевой таймер может защитить ваш код от случайных непреднамеренных бесконечных циклов.

Документация: AVR132: Использование усовершенствованного сторожевого таймера

15 фев 14, @nio

▲ -2

Arduino перезагрузится (т.е. перезапустит setup() и loop()).

2 дек 16, @user28739

Не обязательно. Ошибка во время выполнения может привести к тому, что программа зациклится без перезагрузки., @Nick Gammon

▲ -1

Я написал среду *.ino:

// Среда тестирования для файлов скетчей Arduino.
// Адуино IDE 2.3.0
// Автор: Андерс Мунк
// Выпущено: 9 февраля 2024 г.

#include <iostream>

const bool LOW=false;
const bool HIGH=true;
const bool INPUT=false;
const bool OUTPUT=true;
const unsigned char LED_BUILTIN=13;

using namespace std;

void where(std::string hank)
{ cout <<"Where : "<<hank<<"\n"; }

int random(int max)
{ return std::rand(); }

unsigned long klokken=0;
unsigned long int millis()
{ klokken++;
  cout <<"When : "<< klokken <<"\n";
  return klokken;
}

class SERIAL
{ public:
    void begin(int Baud)
    { cout<<"Arduino sketch : Serial.begin()\n"; };
    void end()
    { cout<<"Arduino sketch : Serial.end()\n"; };
    void print(std::string A)
    { cout<<"Arduino sketch : print()\n"; };
    void println(std::string A)
    { cout<<"Arduino sketch : println()\n"; };
} Serial=SERIAL();

void digitalWrite(unsigned char A,bool S)
{ cout << "Arduino sketch : digitalWrite()\n"; }

void pinMode(unsigned char A,bool S)
{ cout << "Arduino sketch : pinMode()\n"; }

// Включите сюда файл скетча Arduino:
#include "signal.ino"

int main()
{ setup();
  for(int i=0;i<100;i++){ loop(); };
  return 0;
}

Цель — получить сообщения об ошибках во время выполнения из скетча *.ino.

Таким образом вы не получите полезной информации о времени, поскольку программа работает на другом процессоре.

Я запускаю его с помощью интегрированной среды разработки GPU C++.

Пожалуйста, рассматривайте мой код как предварительную специальную программу; Возможно, вам потребуется дальнейшее развитие для ваших нужд.

16 фев 24, @Anders Munck

Понижение не мое. Вам нужно объяснить свой код и то, что он делает., @Rohit Gupta

Вопросу 10 лет. просто говорю, если ты не заметил, @Juraj

@*Ricardo* · Accepted Answer · 2014-02-14 21:24-00:00

Во-первых, давайте рассмотрим несколько примеров того, что может пойти не так.

Неинициализированные локальные переменные

void setup() {
  int status;
  pinMode(13, OUTPUT);
  digitalWrite(13, status);
}

Как указал Эдгар Боне в комментариях, локальные переменные, такие как status в приведенном выше коде не инициализируются компилятором C++ неявно. Таким образом, результат приведенного выше кода не определен. Чтобы избежать этого, убедитесь, что вы всегда присваиваете значения своим локальным переменным.

С глобальными и статическими переменными все немного иначе:

Глобальные и статические переменные гарантированно инициализируются значением 0 по стандарту C.

Источник: Справочное руководство по AVR Libc — Часто задаваемые вопросы — Должен ли я инициализировать все свои переменные?

Это означает, что вам не нужно беспокоиться об их инициализации в 0 в вашем коде. На самом деле вам действительно следует избегать этого, так как инициализация может привести к трате памяти. Только инициализируйте их значениями, отличными от 0.

Переполнение памяти

int array[10];
int v = array[100];
array[-100] = 10;

Первая проблема здесь заключается в том, что вы не знаете, что будет присвоено v, но хуже всего то, что вы не знаете, что вы напутали с присвоением позиции -100 в array .

Перейти к недопустимой инструкции

void doSomething( void ) { 
    for (int i = 0; i < 1000; i++); 
}

void setup () 
{
    void (*funcPtr)( void );

    funcPtr = &doSomething;
    funcPtr(); // вызывает doSomething();

    funcPtr = NULL;
    funcPtr(); // неопределенное поведение
}

Первый вызов funcPtr() фактически будет вызовом doSomething(). Вызовы, подобные второму, могут привести к неопределенному поведению.

Другие плохие вещи, которые могут произойти

Ну, например, у вас может закончиться оперативная память. Что еще. В любом случае, я думаю, ваша программа продолжит работать, возможно, не так, как вы предполагали.

Виды защиты

В компьютерных системах подобные проблемы обычно решаются на разных уровнях:

Компилятором
Средой выполнения языка программирования (например, Java).
Операционная система или процессор (если ваша память обращается к позиции за пределами адресного пространства, зарезервированного для вашей программы, ОС или процессор могут иметь механизмы безопасности для предотвращения этого)

Arduino имеет только ограниченную защиту компилятора и, вероятно, больше ничего. Хорошая новость заключается в том, что они не являются многозадачными, поэтому затрагивается только ваша программа. В любом случае любая из этих ошибок приведет к ошибочному поведению.

Ответы

Предполагается, что все проблемы, о которых я говорил выше, относятся к проблемам времени выполнения.

Что произойдет, если в программе возникнет ошибка времени выполнения?

Программа будет продолжена, и то, что произойдет, будет зависеть от побочных эффектов ошибки времени выполнения. Вызов нулевого указателя функции, вероятно, заставит программу перейти в неизвестное место.

Выполнение программы просто остановится?

Нет, это будет продолжаться так, как будто ничего экстраординарного не произошло, возможно, делая то, чего вы не планировали. Он может сбрасываться или действовать хаотично. Он может превратить некоторые входные данные в выходные и сжечь датчик или два (но это крайне маловероятно).

Есть ли какой-нибудь способ заставить Arduino сказать мне, в чем ошибка?

Я так не думаю. Как я уже говорил ранее, механизмов защиты там нет. Нет поддержки во время выполнения со стороны языка, нет ОС, нет аппаратных проверок доступа к памяти за пределами границ (загрузчик также не считается). Вам просто нужно быть осторожным со своей программой и, вероятно, установить свои собственные сети безопасности.

Причина отсутствия защиты, вероятно, заключается в том, что контроллеры Arduino слишком дешевы, имеют слишком мало памяти и не должны запускать ничего слишком важного (да, кажется, AVR где-то дает отказ от ответственности, чтобы вы не использовали микроконтроллеры). обычно используется Arduino в системах жизнеобеспечения).