Где этот скетч имеет неопределенное поведение?

arduino-uno c++

Простой скетч и простой вопрос: где этот скетч имеет неопределенное поведение?

Примечание. Мне не нужно решение для исправления кода. У меня уже есть код, который работает. Мне действительно нужно понять, в чем мое мнение ошибочно.

Предыстория: несколько детей писали программу для робота, следящего за линией, который имеет 3 цифровых датчика. Многие из них замуровали свои Arduino. Я сократил затронутые скетчи до минимума, чтобы проблема все еще воспроизводилась. Надеюсь, скетч достаточно понятен.

Он не выдает предупреждений в Arduino IDE 1.8.9, 1.8.15 и 2.0.4, даже если все предупреждения включены.

Тем не менее, этот код блокирует все клоны Arduino (9 экземпляров Elegoo Smart Robot Car Kit 3.0 Plus), и я потратил несколько часов, чтобы найти надежную процедуру их разблокировки. Поэтому я твердо убежден, что этот код должен иметь неопределенное поведение, за исключением того, что я его не вижу.

Процедура разблокировки:

1. Снимите щит, если он еще не снят.
2. Отключите Arduino от USB.
3. Подключите Arduino к USB
4. Нажмите кнопку сброса на плате Arduino.
5. Снова отключите Arduino от USB (!)
6. Подключите Arduino к USB
7. Скомпилируйте и загрузите пустой скетч

long PIN_LINE_LEFT = 10;
long PIN_LINE_MID = 4;
long PIN_LINE_RIGHT = 2;
long DATARATE = 115200;

void setup() {
  pinMode(PIN_LINE_LEFT, INPUT);
  pinMode(PIN_LINE_MID, INPUT);
  pinMode(PIN_LINE_RIGHT, INPUT);
  Serial.begin(DATARATE);
}

void loop() {
  byte leftValue = digitalRead(PIN_LINE_LEFT);
  Serial.println(leftValue);
}

Вот мой анализ:

IMHO, скетч необычен только в одном: вместо того, чтобы #define задавать номера выводов и прочее, он объявляет их как глобальные переменные типа long.

Согласно справочнику Arduino по типам данных a long составляет 32 бита. Печать sizeof(long) подтверждает это. Таким образом, 115200 не будет переполняться на 65536 (16 бит).

Для Serial.begin() DATARATE будет преобразован в unsigned long, что, ИМХО, не должно быть здесь проблемой, так как число положительное.

Конечно же, номера выводов не обязательно должны быть длинными и должны быть объявлены как uint8_t, чтобы лучше соответствовать pinMode() и digitalRead(). Но я по-прежнему считаю, что неявное преобразование в uint8_t должно подойти, так как переполнения тоже нет.

Затем digitalRead() официально возвращает int. Результат присваивается byte, который является псевдонимом для uint8_t. Кажется, что это также преобразуется неявно. Однако значения должны быть только HIGH или LOW, то есть 1 или 0, что также не приводит к переполнению со знаком.

Что я пробовал:

Изменение DATARATE на более подходящее unsigned long DATARATE = 115200UL; ничего не меняет.

Замена byte leftValue = digitalRead(PIN_LINE_LEFT); на более подходящий int leftValue = digitalRead(PIN_LINE_LEFT); также ничего не изменила.

Замена long PIN_LINE_MID = 4; и всех остальных на более подходящий uint8_t PIN_LINE_xxx = xxx; также ничего не меняет.

ИМХО, с этими изменениями в принципе нечего исправлять, и это должна быть сверхвалидная программа на C/C++ без каких-либо неявных опасных приведений.

Serial.flush(); в цикле не требуется в соответствии с документация Serial.write(). Так что переполнения буфера не будет.